Tshav Kub Kub Kub: Hydrogel-Cov Ntawv Coated Muaj Tsawg-Tus Nqi Them Tsis Txaus Siab rau PV Modules

Photovoltaic (PV) module efficiency yog intrinsically txuas rau kev khiav hauj lwm kub. Rau txhua qhov℃Celsius saum toj no tus qauv kuaj mob (25 degree), crystalline silicon hnub ci vaj huam sib luag feem ntau poob 0.4-0.5% ntawm nws cov efficiency. Nyob rau hauv cov cheeb tsam sov thiab subtropical, qhov twg hnub ci irradiance yog ntau, vaj huam sib luag saum npoo kub tau yooj yim tshaj li 60-70 degree, ua rau muaj zog tawm los poob ntau. Thaum lub tshuab ua kom txias txias (xws li cov twj tso kua dej thiab cov kiv cua) muaj nyob, lawv ntxiv cov kab mob parasitic siv, cov nqi kho mob, thiab cov txheej txheem nyuaj. Cov txheej txheem ua kom txias txias, suav nrog hluav taws xob thiab evaporative txias, tau pom cov lus cog tseg tab sis feem ntau xav tau cov ntaub ntawv kim lossis raug kev txom nyem los ntawm kev puas tsuaj sai.

Ib qho tsis ntev los no los ntawm pab pawg tshawb fawb Nyab Laj, txawm li cas los xij, tuaj yeem rov sau dua kev lag luam ntawm kev ua haujlwm PV txias. Los ntawm kev sib txuas cov hydrogel-coated ntawv substrate nrog cov dej ntws qeeb thiab cov evaporation interfacial evaporation, lawv tau tsim cov txheej txheem uas tsis tsuas yog ua tau zoo - txo qis kev khiav hauj lwm kub txog li 14℃thiab boosting efficiency los ntawm ntau npaum li 16.8% - tab sis kuj zoo kawg li tsis tshua muaj - nqi thiab sib xws nrog dej tshiab thiab ntuj hiav txwv.

Kev tsim kho tshiab yog siv cov txheej txheem tsim qauv zoo nkauj thiab yooj yim. Pab neeg tshawb fawb encapsulated ib daim ntawv nyias nyias ntawm daim ntawv nrog hydrogel txheej uas yog tsim los ntawm hydrophilic polymer networks; Yog li ntawd, nws muaj peev xwm loj heev rau nqus thiab tuav dej loj. Thaum daim ntawv tau ntim lawm, nws yuav laminated rau sab nraum qab ntawm PV vaj huam sib luag; nyob rau hauv txoj kev no, ib qho qeeb qeeb ntawm Dej tuaj yeem txuas ntxiv los ntawm lub ntiajteb txawj nqus pub los yog lub pas dej me me nyob rau sab nraum qab ntawm lub hnub ci vaj huam sib luag.

Hydrogel muaj ob lub luag haujlwm tseem ceeb. Ua ntej, khaws cov dej noo hauv cov ntawv ntxeem tau ntev tom qab nqus dej los ntawm daim ntawv tau tshwm sim, thiab txuas ntxiv khaws cov dej noo thaum lub sij hawm ntev raug rau lub hnub ncaj qha thiab kub siab. Qhov thib ob yog los txhawb kev sib tshuam ntawm cov evaporation (cov evaporation ntawm Dej uas tshwm sim ntawm qhov sib cuam tshuam ntawm hydrogel thiab cov huab cua nyob ib puag ncig, tsis yog cov evaporation ntawm Dej los ntawm cov kua dej ntau). Kev sib xyaw ua ke ntawm muaj hydrogel absorbing dej thaum tso cai rau kev sib tshuam ntawm cov evaporation ua rau muaj kev ua kom txias dua rau ib chav tsev ntawm cov dej haus thiab ua kom muaj zog ntau dua li cov evaporation ntau. Raws li dej evaporates; nws yuav kos ncaj qha los ntawm PV vaj huam sib luag ib qho hluav taws xob latent, yog li txo qhov kev khiav hauj lwm kub ntawm PV vaj huam sib luag. Cov ntawv porous uas tau laminated rau sab nraum qab ntawm PV vaj huam sib luag muaj qhov chaw siab tshaj plaws rau qhov siab tshaj plaws evaporation, thaum tib lub sij hawm khaws cov khoom siv ntawm Hydrogel daim ntawv thov qis.

Pab neeg Nyab Laj tau ua tiav kev sim sab nraum zoov; Thaum lub sij hawm cov kev ntsuam xyuas no ib tug hydrogel coated vaj huam sib luag tau pom kom txias lub vaj huam sib luag los ntawm 14 degrees Celsius thaum piv nrog ib tug uncoated vaj huam sib luag (tsis txias). Qhov no txhais tau hais tias thaum lub hnub ncov thaum lub thermal poob siab tshaj plaws, lub vaj huam sib luag txias tau nce qhov kev txheeb ze ntawm ntau npaum li 16.8% ntawm lub vaj huam sib luag uas tsis muaj coated.

Siv qhov piv txwv no: Xav txog cov qauv vaj huam sib luag uas tsim cov khoom tso tawm ntawm qhov kev khiav hauj lwm kub ntawm 65 degrees Celsius, (400 watts) yuav muab kwv yees li ntawm 320 watts ntawm cov zis vim thermal poob. Nrog rau xoom kub poob cua txias, tib lub vaj huam sib luag yuav muab ze li ntawm 374 watts ntawm cov zis. Yog li ntawd, tus nqi ntawm lub zog tsim los ntawm cov vaj huam sib luag uas siv cov cua txias no ua rau muaj kev nce ntxiv ntawm lub zog muaj zog los siv rau kev siv hluav taws xob lossis kev lag luam ru tsev, txo cov nqi hluav taws xob (LCOE).

Ib qho ntawm qhov zoo tshaj plaws ntawm qhov kev tsim kho tshiab no yog nws lub peev xwm khiav ntawm ob qho tib si dej tshiab thiab dej hiav txwv. Hauv ntau qhov chaw ntug dej hiav txwv lossis cov kob, cov dej tsis tshua muaj tsawg lossis kim, ua rau cov pa evaporative txias ua haujlwm tsis zoo. Cov ntawv hydrogel-coated, txawm li cas los xij, ua tau pom kev ruaj khov txawm tias muab cov dej hiav txwv tsis kho. Lub hydrogel matrix zoo nkaus li tiv thaiv ntsev crystallization thiab fouling - cov teeb meem tshwm sim uas plague cov pa evaporative coolers - los ntawm kev cia cov ntsev ions kom diffuse rov qab mus rau hauv cov dej ntws ntau ntau dua li sib sau rau ntawm qhov chaw evaporative. Qhov kev muaj peev xwm no qhib PV cua txias rau kev teeb tsa hauv ntug dej hiav txwv, ntab hnub ci ua liaj ua teb, thiab cov ntug dej hiav txwv arid uas tsuas yog dej ntsev xwb.

Kev ua kom txias txias (xws li cua txias lossis dej ntws) tuaj yeem txo PV kub los ntawm 10-20℃tab sis siv 1-3% ntawm lub kaw lus tso tawm, yuav tsum tau twj, kav dej, thiab kev saib xyuas tsis tu ncua. Passive radiative txias zaj duab xis, thaum cog lus, feem ntau cia siab rau cov txheej txheem photonic nyuaj lossis cov polymers kim thiab tuaj yeem poob kev ua haujlwm nyob rau hauv huab cua lossis huab cua. Hauv qhov sib piv, hydrogel- ntawv kaw lus yuav luag tag nrho tsuas yog rau cov dej me me (uas tuaj yeem yog lub ntiajteb txawj nqus- tsav). Cov ntaub ntawv - ntawv thiab hydrogel - yog kev txiav txim ntawm qhov loj me uas pheej yig dua cov yeeb yaj kiab tshwj xeeb txias. Tsis tas li ntawd, lub kaw lus tuaj yeem hloov kho mus rau cov modules uas twb muaj lawm ntawm tus nqi qis heev.

Tsis muaj technology yog tsis muaj kev txwv. Lub hydrogel-coated daim ntawv yuav tsum tau ib tug tas li, txawm tias qeeb, muab dej (xws li, ob peb litres ib square meter ib hnub twg). Hauv dej-tsis tshua muaj- kab sib chaws sab hauv, qhov no tseem tuaj yeem yog qhov kev sib tw logistical, txawm tias raug ntes los nag lossis condensate tuaj yeem siv. Ntev - lub sij hawm durability yog lwm qhov tseem ceeb: daim ntawv yuav tsum tiv thaiv ultraviolet degradation, thiab hydrogel yuav tsum tswj nws qhov o -shrinking voj voog ntau txhiab lub voj voog thermal. Pab neeg Nyab Laj tau tshaj tawm tias muaj kev ruaj ntseg nyob rau lub sijhawm sim thawj zaug, tab sis cov ntaub ntawv ntau xyoo - xyoo yuav yog qhov tseem ceeb.

Txawm li cas los xij, cov kev siv tau zoo heev. Agrivoltaic ua liaj ua teb (qhov twg cov dej twb tau siv rau kev cog qoob loo) tuaj yeem ua ke PV cua txias nrog cov dej ntxiv tsawg. Cov txheej txheem ru tsev nyob hauv cov nroog sov sov - qhov twg evaporative txias tseem siv tau - tuaj yeem pom kev ua tau zoo sai sai. Thiab offshore floating hnub ci, feem ntau txwv los ntawm qhov kub siab module thiab muaj dej hiav txwv, zoo li qhov sib tw zoo meej.

Txoj kev loj hlob ntawm hydrogel-coated ntawv passive txias system los ntawm Nyab Laj cov kws tshawb fawb sawv cev rau ib kauj ruam tseem ceeb rau hauv qis - nqi PV thermal tswj. Los ntawm kev xa cov 14℃kub txo thiab ze li ntawm 17% kev txhim kho kev siv tsis muaj dab tsi ntau tshaj li daim ntawv, hydrogel, thiab cov dej ntws - tshiab los yog saline - qhov kev tsim kho tshiab no nyuaj rau qhov kev xav tias kev ua kom txias yuav tsum yog kim lossis lub zog- siv zog. Raws li lub ntiaj teb thawb kom siab dua hnub ci nkag rau hauv cov cheeb tsam kub thiab av noo, xws li yooj yim, biomimetic kev daws teeb meem yuav yog qhov tseem ceeb. Cov kauj ruam tom ntej no suav nrog kev tsim kev tsim khoom, kev ntsuas kev cia siab ntev ntev, thiab kev koom ua ke nrog dej- cov tshuab sau qoob loo. Yog tias cov teeb meem no raug tshem tawm, hydrogel{11}}coated daim ntawv yuav sai sai no yuav dhau los ua tus qauv siv rau tom ntej - tiam hnub ci vaj huam sib luag.