Yeni güneş pili tasarımı yüzde 90'ın üzerinde verimlilik sunuyor ve dayanıklılığı artırıyor.

Fas'taki Chouaïb Doukkali Üniversitesi'ndeki araştırmacılar, yenilikçi bir fotovoltaik-termal (PVT) güneş paneli türü geliştirerek güneş enerjisi teknolojisinde önemli ilerlemeler kaydettiler.

Yaratıcı tasarım, geleneksel PVT modülleriyle ilişkili süregelen dayanıklılık sorunlarını ele alırken etkinliği de artırıyor.

Ekip, çalışma için özelleştirilmiş bir kanal-kutu ısı eşanjörü oluşturdu. Bu eleman, güneş panelinin tüm yüzeyinin soğutma sıvısı ile doğrudan temas halinde olmasını sağlayarak gelişmiş konvektif ısı alışverişini kolaylaştırır.

Araştırmacılar, "Bu çalışmada, 94 kanaldan oluşan ve doğrudan PV modülüne bağlanan yeni bir alüminyum ısı eşanjörü konfigürasyonu tasarlandı" açıklamasında bulundu.

‍
Bu tasarım, geleneksel PVT panellerin bozulmasına ve daha kısa ömürlü olmasına katkıda bulunan ve sıkça karşılaşılan bir sorun olan sıcaklık değişimi sorununu etkili bir şekilde ele almaya çalışmaktadır.

"Bu öneri, PV panellerin dayanıklılığını etkileyen sıcaklık eşitsizliği sorununu çözmeyi amaçlıyor" diye eklediler.

Bu yeni PVT paneli, bir fotovoltaik modül, bir Tedlar katmanı, iki şeffaf etil vinil asetat (EVA) katmanı ve bir cam kapak plakası gibi çeşitli temel bileşenlerden oluşuyor.

Panelin işlevselliği için hayati önem taşıyan ısı eşanjörü, bir alüminyum katı bölgeye ve soğutma ortamı olarak suyun aktığı başka bir bölüme ayrılmıştır.

Ayrıca, bu ısı eşanjörü üç bölüme ayrılmıştır: soğutucu girişi (AZ), ısı değişimi (ZE) ve sıvı tahliyesi (VZ).

COMSOL yazılımı kullanılarak gerçekleştirilen simülasyonlar, panelin %12,11'lik bir elektrik verimliliği, %78,59'luk bir termal verimlilik ve %90,7'lik etkileyici bir genel verimlilik elde edebileceğini gösteren cesaret verici sonuçlar vermiştir.

Simülasyonlar, soğutma sıvısının akış hızının panelin performansı üzerindeki önemli etkisini vurgulamaktadır.

Deneyler, akış hızındaki her 10 L/s'lik artış için güneş hücresinin sıcaklığının 33,59°F düştüğünü göstermiştir. Sıcaklıktaki bu düşüş, 0,798 W'lık bir güç çıkışı artışına ve hücre verimliliğinde %0,051'lik bir artışa yol açmaktadır.

Panelin ısı değişim bölgesi, PV modülü ile temas halinde 0,4 mm kalınlığında düz bir üst duvara ve 0,4 mm kalınlığında bir alt duvara sahip bir alveolar plakaya sahiptir.

Araştırmacılar, "PV modülü ile kanallar içinde dolaşan soğutma sıvısı arasında optimum ısı transferini kolaylaştırıyor" dedi.

"Önerilen PVT-C, sıcaklık homojenliği ve genel performans açısından iyi sonuçlar sunuyor" sonucuna vardılar.

Sürdürülebilir enerji için umut verici bir gelecek
Bina yapılarına sorunsuz entegrasyonu ve hava veya su ısıtması sağlamak için uyarlanabilirliği, onu sürdürülebilir bina tasarımına çok yönlü bir katkı haline getirmektedir.

Güneş paneli teknolojisindeki bu yenilik, sürdürülebilir enerji çözümleri için umut verici bir potansiyel sergiliyor.

Bu yeni PVT panelin yenilikçi tasarım ve titiz testlerle elde edilen gelişmiş verimliliği ve dayanıklılığı, güneş enerjisi alanında devrim yaratabilir.