Терморегулирование солнечных элементов с помощью наночастиц даун-конверсии

Кремниевые солнечные элементы в настоящее время наиболее широко распространены, составляя 90,9% мирового производства фотоэлектрических модулей. Солнечное излучение в диапазоне длин волн 1200−400 нм эффективно поглощается кристаллическими кремниевыми солнечными элементами и преобразуется в электрическую энергию, тогда как оставшаяся энергия превращается в тепловую. Эффективность кремниевых солнечных элементов крайне чувствительна к температуре. При повышении температуры фотоэлектрической панели на каждый 1 °C эффективность снижается на 0,5−0,65%. Наночастицы даун-конверсии способны преобразовывать ультрафиолетовые лучи в видимый свет, легко поглощаемый фотоэлектрическими панелями. В данной работе впервые разработана термодинамическая модель нанесения наночастиц диоксида титана размером 20 нм на поверхность кристаллических кремниевых солнечных панелей, а также экспериментально подтверждено, что данный метод эффективно снижает рабочую температуру кремниевых фотоэлектрических панелей при сохранении их электротехнических характеристик.