post

Seperti manusia, panel surya tidak berfungsi dengan baik saat terlalu panas. Sekarang, para peneliti telah menemukan cara untuk membuat mereka “berkeringat” —memungkinkan mereka untuk mendinginkan diri dan meningkatkan keluaran tenaga.

Meningkat Efisiensi Panel Surya

Ini adalah “cara [cara] yang sederhana, elegan, dan efektif untuk memperbaiki panel sel surya yang ada untuk meningkatkan efisiensi secara instan,” kata Liangbing Hu, ilmuwan material di Universitas Maryland, College Park.

Saat ini, lebih dari 600 gigawatt kapasitas tenaga surya ada di seluruh dunia, menyediakan 3% dari kebutuhan listrik global. Kapasitas itu diharapkan meningkat lima kali lipat selama dekade berikutnya. Kebanyakan menggunakan silikon untuk mengubah sinar matahari menjadi listrik. Tetapi sel silikon biasa hanya mengubah 20% energi matahari yang menghantamnya menjadi arus. Sebagian besar sisanya berubah menjadi panas, yang dapat menghangatkan panel hingga 40 ° C. Dan dengan setiap derajat suhu di atas 25 ° C, efisiensi panel turun. Di bidang di mana para insinyur berjuang untuk setiap peningkatan 0,1% dalam efisiensi konversi daya. Bahkan kenaikan 1% akan menjadi keuntungan ekonomi. Kata Jun Zhou, seorang ilmuwan material di Universitas Sains dan Teknologi Huazhong.

Mendinginkan Panel Surya dengan Air

Beberapa dekade yang lalu, para peneliti menunjukkan bahwa mendinginkan panel surya dengan air dapat memberikan manfaat itu. Saat ini, beberapa perusahaan bahkan menjual sistem berpendingin air. Tetapi pengaturan tersebut membutuhkan air dan tangki penyimpanan, pipa, dan pompa yang berlimpah. Itu sedikit berguna di daerah kering dan di negara berkembang dengan sedikit infrastruktur.

Masukkan pengumpul air atmosfer. Dalam beberapa tahun terakhir, para peneliti telah menemukan bahan yang dapat menyedot uap air dari udara. Dan mengembunkannya menjadi air cair untuk diminum. Di antara yang terbaik adalah gel yang sangat menyerap uap air di malam hari, saat udara sejuk dan kelembapan tinggi. Gel — campuran karbon nanotube dalam polimer dengan garam kalsium klorida yang menarik air. Menyebabkan uap mengembun menjadi tetesan yang ditampung gel. Saat panas naik di siang hari, gel melepaskan uap air. Jika ditutup dengan plastik bening, uap yang dilepaskan terperangkap, mengembun kembali menjadi air cair, dan mengalir ke wadah penyimpanan.

Pendingin untuk Panel Surya

Peng Wang, seorang insinyur lingkungan di Universitas Politeknik Hong Kong, dan rekan-rekannya. Memikirkan kegunaan lain dari air yang terkondensasi: pendingin untuk panel surya. Jadi, para peneliti menempelkan selembar gel setebal 1 sentimeter ke bagian bawah panel surya silikon standar. Ide mereka adalah bahwa pada siang hari, gel akan menarik panas dari panel surya untuk menguapkan air yang telah dikeluarkannya. Dari udara pada malam sebelumnya, melepaskan uap melalui bagian bawah gel. Air yang menguap akan mendinginkan panel surya karena keringat yang menguap dari kulit akan mendinginkan kita.

Para peneliti menemukan bahwa jumlah gel yang mereka butuhkan bergantung terutama pada kelembaban lingkungan. Di lingkungan gurun dengan kelembapan 35%, panel surya seluas 1 meter persegi membutuhkan 1 kilogram gel untuk mendinginkannya. Sedangkan area lembab dengan kelembapan 80% hanya membutuhkan 0,3 kilogram gel per meter persegi panel.

Kesimpulannya dalam Kedua Kasus

Suhu panel surya berpendingin air turun sebanyak 10 ° C. Dan output listrik dari panel yang didinginkan meningkat rata-rata 15% dan hingga 19% dalam satu pengujian di luar ruangan. Di mana angin kemungkinan meningkatkan efek pendinginan, Wang dan rekannya melaporkan hari ini di Nature Sustainability.

“Peningkatan efisiensi sangat signifikan,” kata Zhou. Namun dia menunjukkan bahwa hujan dapat melarutkan garam kalsium klorida dalam gel, melemahkan kinerja menarik airnya. Wang setuju, tetapi mencatat hidrogel itu berada di bawah panel surya, yang seharusnya melindunginya dari hujan. Dia dan rekan-rekannya juga mengerjakan gel generasi kedua yang tidak boleh terurai, bahkan saat basah.

Pilihan desain lainnya, kata Wang, adalah pengaturan yang dapat memerangkap dan merekondensasi air setelah menguap dari gel. Air itu, katanya, dapat digunakan untuk membersihkan debu yang menumpuk di panel surya. Memecahkan masalah kedua yang menghabiskan daya pada saat yang bersamaan. Alternatifnya, air yang sama itu dapat disimpan untuk minum, memenuhi kebutuhan mendesak lainnya di daerah kering.