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革命性複合材料問世!太陽能板降溫9.4°C 發電效率暴增12%

由沙烏地阿拉伯阿卜杜拉國王科技大學(KAUST)主導的國際研究團隊,最近開發出一種丙烯酸酯複合材料,能顯著提升太陽能板的效能。這項刊登在《Materials Science and Engineering: R: Reports》期刊的研究顯示,在沙烏地實地測試數週後,採用這種材料的太陽能板不僅發電量提升,使用壽命更延長超過200%,同時還降低了近20%的電力損耗。

在全球綠色經濟浪潮下,太陽能已成為各國重點發展的戰略產業,佔再生能源裝置量的四分之三以上。然而,商用太陽能板的轉換效率僅約20%,其餘能量不是轉為熱能就是被反射掉。更棘手的是,這些熱能會降低太陽能板的效能與壽命,導致更換頻率增加。

研究主持人KAUST教授顏強強解釋:「我們專精於被動冷卻材料技術。這種超薄材料可應用於溫室或太陽能板等需要降溫的系統,完全不會影響原有效能。」有別於需要耗電的風扇或泵浦等主動冷卻系統,被動冷卻技術完全零耗能。

研究團隊透過KAUST再生能源與儲能技術卓越中心,開發出由氯化鋰和聚丙烯酸鈉組成的吸濕性複合材料。這種材料能在夜間吸收空氣中的水分,並在白天釋放。聚丙烯酸鈉是價格低廉的高分子材料,製程中不需使用危險化學品或特殊試劑,大幅降低生產成本。

在沙烏地沙漠的實測中,採用新材料的太陽能板溫度比傳統產品降低9.4°C,發電效率提升超過12%,使用壽命更延長兩倍以上。團隊還在美國本土多雨的低溫地區進行測試,證實這項被動冷卻技術適用於各種環境。

值得一提的是,這項研究採用的是KAUST教授Stefaan De Wolf團隊提供的太陽能板。De Wolf團隊以其客製化設計,屢次創下太陽能轉換效率的世界紀錄。De Wolf表示:「這項成果完美展現KAUST的跨領域合作優勢。我們在多種環境下測試這項冷卻技術,每個案例都獲得卓越成效。」

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