本报讯(记者刁雯蕙)近日,香港理工大学讲座教授严晋跃团队、助理教授刘俊伟团队开发出一种使用简便、成本低廉的水凝胶涂层。该涂层不仅能够提升太阳能板的散热效果,还能大幅降低热斑问题,增加发电效益,助力实现城市碳中和。
一直以来,太阳能板因局部被阴影遮挡形成热斑,热斑对太阳能光伏系统的影响不容轻视,除了会因系统运作温度上升而降低发电效率,严重时更可能导致火灾。现有研究表明,330万块光伏组件中,有36.5%存在热斑问题,这些有缺陷的组件平均温度上升超过21摄氏度,加速太阳能板老化耗损。
团队将研发的水凝胶涂层应用于太阳能板后,最高可将热斑温度降低16摄氏度,并使发电输出功率提升13%。除了具有优秀的降温效能,其耐用性也很出色,适合在户外长期使用。在“建筑集成太阳能系统”应用该涂层,有望缓解近一半因热斑造成的发电功率损失,未来将有力提升太阳能光伏应用于建筑物供电的稳定性与效能。
团队将天然高分子材料“羟乙基纤维素”、纤维质成分“叶状棉线”与水凝胶骨架材料相结合,解决了传统水凝胶长期使用易开裂、收缩的技术难题。传统水凝胶经长期使用后,体积收缩最多可达46%,而该技术能大幅减少开裂与收缩情况,将体积收缩率降至34%。而且,该技术无须改动现有电路设计,成本低且使用简易,适合应用于不同城市。未来,团队希望以水凝胶蒸发冷却技术为基础,推动新兴光伏技术发展与普及应用。
《中国科学报》 (2026-01-22 第3版 综合)