Erityispinnoite lisää aurinkopaneelien tehokkuutta

Stanfordin tutkimuslaitoksen insinöörit ovat luoneet ainutlaatuisen piipinnoitteen, joka auttaa parantamaan aurinkopaneelien tehokkuutta ja ylläpitämään lämpötilaa.

Pinnoite pystyy keräämään lämpöä, joka sitten säteilee avaruuteen; teknologian erityispiirre on, että se ei estä tulevia fotoneja.

Kehitys voi olla hyödyllinen ulkona sijaitsevien laitteiden jäähdyttämiseen.

Aurinkopaneelit voivat lämmetä jopa 800 asteeseen illalla (etenkin lämpimissä maissa), ja liikalämpö muodostuu eräänlaiseksi ongelmaksi: kennot tarvitsevat auringonvaloa energian keräämiseen, mutta hyötysuhde alkaa laskea lämpötilan noustessa. Esimerkiksi perinteiset piikennot menettävät noin 20 % hyötysuhteestaan 100 asteen lämpötilassa.

Tietokoneissa, kannettavissa tietokoneissa jne. ylikuumenemisen ongelma ratkaistaan tuulettimien ja patterien avulla, mutta ulkona sijaitsevien laitteiden, kuten aurinkopaneelien, osalta asiantuntijat päättivät käyttää ympäröivää tilaa lämmönvaimentimena.

Professori Shanghai Feng ja hänen tiedemiesryhmänsä ovat kehittäneet erityisen piipinnoitteen, joka voi siirtää lämpöä avaruuteen. Toimintaperiaate perustuu lämmön keräämiseen, joka sitten säteilee sähkömagneettisten infrapuna-aaltojen muodossa, jotka kulkevat helposti ilmakehän läpi. Pinnoite on väritön, joten solujen valonabsorbointikyky ei heikkene lainkaan.

Professori Fanin tiimi testasi uutta teknologiaa käyttämällä aurinkolämpökeräimiä (tutkijat ottivat kolme laitetta, joista kahdessa oli piidioksidilla ja fotonisilla kiteillä toimivat lämmönpoistomekanismit). Kuten koe osoitti, lämmönpoistomekanismit käsittelivät lämpöä tehokkaasti.

Näkyvä valo kulkee helposti pinnoitteen läpi aurinkokennoihin ja samalla alentaa pääelementin lämpötilaa 130 ºC:seen. Tutkijat huomauttavat, että vaikka hyötysuhde kasvaa enintään 1 %, tämä on varsin riittävä aurinkokennolle.

Lisäksi asiantuntijat tarjoavat useita parannuksia, jotka auttavat paitsi jäähdytyslaitteissa myös lisäävät tehokkuutta.

Insinöörit huomauttavat, että uudella pinnoitteella varustettuja aurinkopaneeleja käytetään parhaiten puhtaassa ja kuivassa ympäristössä. Keräimiä on kokeiltu myös talvella, jolloin niitä suositellaan kallistamaan 600 astetta etelään, jotta heijastuspinta-ala taivaalle pienenee ja absorptiokyky kasvaa, mikä puolestaan johtaa jäähdytystehon laskuun.

Lisäksi asiantuntijoiden mukaan piikiveen voidaan lisätä myös perinteisiä jäähdytyselementtejä.

Shanghai Feng ja hänen kollegansa ovat vakuuttuneita siitä, että uutta teknologiaa voidaan soveltaa mihin tahansa jäähdytystä tarvitsevaan ulkolaitteeseen. Esimerkiksi väritöntä pinnoitetta voidaan käyttää autojen jäähdyttämiseen ja polttoaineen säästämiseen estetiikasta tinkimättä.