Zöld Energia

Hatékonyabb napelemeket hozhat el egy új kínai fejlesztés

Egy kínai kutatócsoport egy új sugárzási hűtéstechnológiát fejlesztett ki, amely napelemek hatékonyságának növelésére szolgál. Az innováció egy speciális kamrából áll, amelyet etilén-tetrafluor-etilénből (ETFE) és polidimetil-sziloxánból (PDMS) készítettek. Ez a kamra, amelyet a napelemek fölé helyeznek, jelentős hűtési teljesítményt nyújt, miközben a fotovoltaikus energia előállításának hatékonyságát is megőrzi.

Létrehozva:

9 hónap telt el a létrehozás óta

2025-02-21

Szerző:

Vanessza

Mi az a sugárzási hűtés?

A sugárzási hűtés során egy tárgy felülete kevesebb sugárzást nyel el a légkörből, mint amennyit kibocsát, így hőt veszít, és természetes hűtési hatást ér el. Ehhez nincs szükség elektromos energia felhasználására, ezért ez a megoldás környezetbarát és költséghatékony.

Az új technológia működése

A kutatók olyan kamrát terveztek, amely átlátszó, ugyanakkor képes a közép-infravörös sugárzást hatékonyan kibocsátani. Az ETFE és PDMS anyagok ebben kulcsszerepet játszanak, mivel mindkettő magas napfény-áteresztő képességgel és közép-infravörös emissziós képességgel rendelkezik.

A kamra felépítése:

Az ETFE réteg vastagsága 150 mikrométer, míg a PDMS réteg 5 milliméter vastag.
Az anyagokat két akrilpanel közé helyezték, amelyeket csavarokkal rögzítettek, így egy 5 milliméteres üreget hoztak létre.
A kamrát egy 13%-os hatékonyságú monokristályos szilícium napelem fölé helyezték, és egy légpumpa segítségével friss levegőt áramoltattak át rajta.

Kísérleti eredmények

A technológiát egy napos októberi napon tesztelték a kelet-kínai Nankingban. A rendszer stabilan működött hat órán keresztül, és átlagosan 40 W/m² hűtési teljesítményt ért el. A napelemek teljesítménye a kamra nélkül elérte a 120 W/m²-t, míg a kamrával 103,33 W/m²-re csökkent. A hatásfok 12,92%-ról 11,42%-ra mérséklődött, de a hőmérséklet csökkenése hosszú távon mégis előnyös lehet az eszközök élettartama szempontjából.

Jövőbeli fejlesztési lehetőségek

A kutatók számítógépes szimulációkat is végeztek, hogy tovább optimalizálják a rendszert. Az eredmények azt mutatják, hogy a kamrán belüli légáramlás fokozása és az anyagok napfény-sávban történő abszorpciójának csökkentése jelentősen javíthatja a teljesítményt. A szimulációk szerint az abszorpció 1%-ra csökkentésével a hűtési teljesítmény akár 68,74 W/m²-re is növelhető.

Az új rendszerről a kutatók a Cell Reports Physical Science szaklapban publikáltak részletes tanulmányt. A fejlesztésben részt vettek a Nanking Légi- és Űrhajózási Egyetem és a Kínai Tudományos Akadémia kutatói.

Nemzetközi trendek

A sugárzási hűtést egyre több kutatócsoport alkalmazza a napelemek hatékonyságának növelésére. Ilyen kutatásokat végeztek már az Egyesült Államokban, Spanyolországban, Jordániában és Kuvaitban is. Az új technológia hozzájárulhat a napenergia még fenntarthatóbb és hatékonyabb hasznosításához.

Kép: pv magazine

Zöld Energia

Itt az új akkumulátor-generáció: leválthatják a lítiumot egy új anyagra

A nátrium-ion akkumulátorok adhatják meg a következő lökést az energetika fejlődésének.

Létrehozva:

37 perc telt el a létrehozás óta

2025-11-04

Szerző:

Vanessza

Töltse ki a napelem-kalkulátort, és tudja meg, mennyibe kerülhet az Ön rendszere! Ingyenes kalkulálás itt (x)

A nátrium-ion akkumulátorok fejlesztése évek óta zajlik, de ezek a termékek csak mostanában kezdtek el megjelenni a piacon. A JAC a Volkswagennel együttműködve 2023-ban kezdte meg a Sehol (E10X) autó nátrium-ion akkumulátorral ellátott verziójának leszállításait, a Bluetti pedig nemrégiben piacra dobta a Pioneer Na hordozható áramellátó állomást – írja az alternativenergia.hu. A JAC számára a HiNa gyártotta a korai nátrium-ion akkumulátorokat, amelyek energiasűrűsége ugyan elmarad a lítium-vas-foszfát (LFP) berendezésekétől, de a technológia gyorsan fejlődik. Az ilyen energiatárolók egyik komoly előnye, hogy jól bírják a hideget. A HiNa 2022-ben nyitotta meg 1 GWh kapacitású nátriumakkumulátor gyárát, amelyet hamarosan a BYD és a CATL nagy gyárai követtek – jelezve a nátrium tartós szerepét. A CATL Naxtra terméke 175 Wh/kg kapacitású, és 10 ezer ciklusig, –40 °C és 70 °C közötti hőmérsékleti tartományban működik, a gyártó a technológiát teherautókban alkalmazná. A BYD 2024-ben indította el hatalmas, 30 GWh-s gyárát. A nátrium technológia anyagköltségei jóval alacsonyabbak, mint a lítiumé, alapanyagai sokkal könnyebben elérhetőek. Az LFP nem érheti utol a nátriumot sem a költségek, sem a hőmérsékleti teljesítmény tekintetében, ezért mind a BYD, mind a CATL azt tervezi, hogy elsőként vezeti ki az energiatárolásban.

A nátriumakkumulátor kínálta előnyök új lehetőségeket nyitnak meg, többek között megvalósíthatóvá válnak a nagy közlekedési energiaalkalmazások, például az e-hajók árammal való ellátása. Ugyan elektromos hajók már most is léteznek, az új technológia révén válhat gazdaságilag igazán életképessé a megközelítés, de a nátriumakkumulátorok más területeken, így az autók és az otthoni energiatárolás esetében is csökkenthetik a költségeket.

A megbízhatóbb és olcsóbb energiatárolás a megújuló energiák terén is új lendületet adhat. Bár az elmúlt években a lítium-akkumulátorok alapjaiban változtatták meg az energia felhasználását, a technológia fejlődésében kezdi elérni a korlátait, és úgy tűnik, a nátrium alapú energiatárolók jelentik a következő lépést.

Tovább olvasom