ترکیب ماده تغییر فاز آلی با نانوذرات برای خنک کردن ماژول‌های خورشیدی

به گزارش انرژی پرس، محققان تایلندی از ترکیب اسید چرب آلی اسید لوریک (LA) استفاده کردند که با نسبت وزنی بهینه ۹۴:۶ با اکسید آلومینیوم (Al۲O۳)، اکسید مس (CuO) و اکسید منیزیم (MgO) ترکیب شده تا بازده ماژول‌های خورشیدی را تا ۱۴٫۱۱ درصد افزایش دهد.

یکی از محققان این گروه گفت: PCM آلی به دلیل چگالی کمتر آن نسبت به دیگر گزینه‌ها انتخاب شده است که به طور بالقوه می‌تواند بر ویژگی‌های وزن کم آن تأثیر بگذارد. این مطالعه به طور قابل توجهی هزینه تقویت کننده نانوذرات اکسید فلز را در مقایسه با سایر نانوذرات مورد استفاده در تحقیقات قبلی کاهش داد.

این تیم بر اساس آزمایش‌های قبلی نسبت وزن ۹۴:۶ را انتخاب کردند. آنها این مخلوط را با استفاده از اسید چرب آلی اسید لوریک با خلوص حداقل ۹۹ درصد، اکسید آلومینیوم با اندازه ذرات ۴۴ میکرومتر، اکسید منیزیم در ابعاد ۱۲۵ میکرومتر و اکسید مس در ابعاد ۴۴ میکرومتر تهیه کردند. PCM در یک ظرف اکریلیک ۰٫۱۲۸ متر مربعی با ضخامت ۳ میلی‌متر قرار داده شد و به پشت ماژول‌های PV متصل شد. آنها چهار ماژول پلی‌کریستالی ۲۰ واتی را آزمایش کردند؛ سه ماژول با یکی از مخلوط‌های PCM و یکی بدون PCM به عنوان مرجع استفاده شد.

به نقل از ستاد نانو، محققان تمام ماژول‌های PV را در زاویه ۴۵ شیب در زیر نور مصنوعی با شدت ۱۰۰۰ W/m² قرار دادند. دمای محیط به ۳۸ درجه سانتیگراد رسید، در حالی که PCMها در دمای بین ۴۱ تا ۴۴ درجه سانتیگراد ذوب می‌شدند. آنها سه آزمایش را انجام دادند و نتایج تجزیه و تحلیل کردند.

خنک‌کننده سطح پشتی ماژول PV نصب شده در ظرف PCM باعث کاهش دما شد. نتایج نشان داد که توان خروجی ماژول‌ها ۱۴٫۱۸ درصد برای LA: MgO و ۹٫۶۹ درصد برای LA: Al۲O۳ و ۸٫۴۷ درصد برای LA: CuO افزایش یافته است. یک تحلیل اقتصادی نشان داد که MgO مقرون به صرفه‌ترین گزینه با قیمت ۲٫۱۹ دلار در هر کیلوگرم است. در مقایسه، اکسید آلومینیوم ۱۳٫۰۱دلار به ازای هر کیلوگرم قیمت دارد و CuO به میزان ۳۱٫۱۹ دلار در هر کیلوگرم قیمت دارد.

منبع: ایسنا