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“智能海绵”为太阳能电池板“控温”
2025年06月05日 16:49:22
来源：化工仪器网 点击量：4746
由沙特阿卜杜拉国王科技大学领衔的国际科研团队针对该问题提出了一种解决思路。该团队研发了一种丙烯酸酯基新型复合材料。这种材料具有独特的吸湿特性，能够在夜间吸收空气中的水分，并在日间通过蒸发这些水分来给太阳能电池板进行降温。
太阳能电池因为其环保特性、资源可持续性、经济效益等优势，近年来受到国内外的高度重视，并且得到了飞速发展，全球范围内装机量也在持续增加。由于其工作原理是通过光伏效应将光能转化为电能，整个过程中几乎不涉及温室气体排放，因此更加绿色。尤其是目前世界范围内都在努力实现双碳目标，太阳能电池技术自然而然的成为了各国发展的重心。
由于是利用太阳光照发电，因此太阳能电池非常依赖光照条件，想要获得充足的发电效率，需要保证足够的光照强度与充足的光照时间，这也是为生么海拔高、空气稀薄以及赤道附近地区被视为理想的建设太阳能发电厂的区域。
然而作为太阳能电池的关键部件，电池板却存在一些缺点，这些缺点严重限制了发电效率。其中之一便是对温度的限制。太阳能电池的发电效率会受到温度的影响。通常情况下，太阳能电池在 -25℃到 +65℃之间，能保持较为稳定的工作状态。而一旦温度过高，电池内部的电子 - 空穴对复合速率加快，开路电压下降，填充因子降低，发电效率便会降低。
但众所周知，紫外线的长时间照射致使物体表面温度上升是不可避免的。这也就导致了许多时候光照充足的情况下，受限于温度持续升高，太阳能电池依旧无法发挥自身的全部实力。光照强度与温度之间的矛盾，成为了现阶段限制太阳能电池发展的一个难题。
就在近日，由沙特阿卜杜拉国王科技大学领衔的国际科研团队针对该问题提出了一种解决思路。该团队研发了一种丙烯酸酯基新型复合材料。这种材料具有独特的吸湿特性，能够在夜间吸收空气中的水分，并在日间通过蒸发这些水分来给材料进行降温。整个过程和“海绵”类似，且不会涉及有害化学试剂的使用，制造成本和环保程度都非常可观。
实验结果显示，在沙特沙漠的实地环境中，采用这种“智能海绵”涂层的太阳能电池板工作温度能降低9.4℃，功率输出提升12%。这有效降低了近2成的发电成本，解决了电池板受限于高温环境的难题同时，也有效的延长了太阳能电池板的使用寿命。并且与传统风扇或压缩机冷却方式相比，不会涉及额外耗电。更重要的一点是，根据开发团队给出的测试结果，该成果在美国多雨地区的测试中同样表现出出色的环境适应性。这种材料的进一步发展，或许能够让太阳能电池具备更好的环境适应性，从而促进该产业的绿色发展。
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