Ingenjörer över hela världen är på jakt efter nya metoder som kan öka effektiviteten i solceller. Nya material och utformningar testas och om prestandan förbättras med ett par procent, så rapporterar man om det som ett genombrott.
Nu kör forskare från Hong Kong Polytechnic University om dem med en lösning som är lika enkel som den är genial: De har lärt solceller att svettas.
Att anlägga stora solkraftverk i öknen är ett solklart val. Problemet är att det inte finns tillgång till vatten, som kan kyla ned solcellerna.
De flesta solceller kan bara förvandla omkring 20 procent av solenergin till el. Den största delen blir till värme, vilket är olyckligt eftersom solcellerna fungerar sämre när de blir överhettade.
Värme minskar produktionen
Det är ett problem i synnerhet i ökenområden, där det annars är perfekt att bygga solkraftverk. Där kan temperaturen i panelerna lätt nå upp över 40 grader Celsius, och redan vid 25 grader minskar elproduktionen.
Forskare har därför hittat en metod som kan hjälpa solcellerna med värmen.
Ny teknik skyddar solceller från värmeslag
En nyutvecklad gel samlar vatten på natten och kyler ned solcellerna på dagen. Det ökar deras effektivitet.
1. Gelen suger upp vätska på natten
Under nattimmarna, då temperaturen är låg och luftfuktigheten hög, suger gelen bakom solpanelerna till sig vattenmolekyler.
2. Solcellerna svettas på dagen
Under dagstimmarna, då temperaturen i solcellerna blir för hög vandrar värmen vidare till gelen, som avger vattnet i form av ånga.
Kärnan i uppfinningen är en gel som består av kolnanorör blandade med polymerer, som förbinds med kalciumklorid.
Gelen suger upp vattenånga på natten, när temperaturen är låg och luftfuktigheten är hög. Och på dagen, då temperaturen stiger och luftfuktigheten minskar, avdunstar vattnet från gelen igen.
Ökar effektiviteten med 19 procent
Forskarna tillsatte ett lager gel på en uppsättning solpaneler för att testa om avdunstningen av vatten kunde kyla ned solcellerna.
Effekten var förvånansvärt stor. Den svettande gelen kylde ned solcellerna med upp till 10 grader samtidigt som elproduktionen ökade med 15 procent.
När forskarna därefter testade anläggningen utomhus ökade plusresultatet till 19 procent, eftersom nedkylningen fungerade ännu bättre ute i vinden.