Вчені припускають, що в майбутньому вченим необхідно буде зосередити зусилля на збільшенні коефіцієнта відбиття довжин хвиль сонячного світла, не перетвореного на електрику.
Вчені припускають, що в майбутньому вченим необхідно буде зосередити зусилля на збільшенні коефіцієнта відбиття довжин хвиль сонячного світла, не перетвореного на електрику.
За словами провідного автора огляду, Девіда Сейлора з Аризонського державного університету, дослідники вважали за необхідне надати цілісну точку зору на фотогальваніку у навколишньому середовищі. Вчені хотіли зрозуміти, як розміщення фотоелектричних систем у міському середовищі впливає на будівлі та температуру повітря у місті, а також проаналізувати зворотний ефект впливу міського середовища на продуктивність фотоелектричних систем.
В результаті дослідження вчені дійшли кількох ключових висновків. Один із них стосувався фотогальваніки та її зв’язку з міським енергетичним балансом. Зокрема, дослідники виявили, що хоч фотогальваніка може значно нагрівати міське середовище вдень, вночі воно його зазвичай охолоджує.
Другий висновок полягав у тому, що з низки причин, розміщені у місті фотогальванічні елементи працюють гірше, ніж, наприклад, у сільській місцевості та передмістях.
Також, за словами Сейлора, низка досліджень продемонструвала, що встановлення фотогальваніки на даху будівлі зменшує річне споживання енергії його системами кондиціювання. Сенс у тому, що фотоелектричні панелі забезпечують затінення від прямих сонячних променів – так, що будівля майже не піддається сонячному нагріванню через поверхню даху.
- Люди, які стикаються зі знущаннями на роботі, більш схильні вірити в теорії змови
- Учені пояснили втрату ваги при раку
- Биття клітин серця людини змінюється в умовах мікрогравітації
При цьому, дослідники виявили, що незважаючи на цей ефект, фотоелектричні панелі можуть збільшувати навантаження на системи кондиціонування в умовах особливо теплого клімату (наприклад, як в американському місті Фенікс, штат Арізона). Затінюючи будівлю від прямого впливу сонячних променів вдень, уночі фотоелектричні панелі фактично перешкоджають втраті тепла і, відповідно, охолодженню будівлі.
Сейлор замітив, що звичайні фотоелектричні панелі на основі кремнію мають так званий температурний коефіцієнт – іншими словами, їхня ефективність залежить від температури поверхні самих сонячних елементів. Встановлені в гарячому середовищі, фотогальванічна поверхня нагрівається сильніше і стає менш ефективною. Тому в умовах особливо жаркого клімату, де температура поверхні фотоелектричних модулів легко досягає 60-65 градусів Цельсія, ефективність фотоелектричних панелей впаде приблизно на 10-15%.
При цьому Сейлор розповів, що є можливість розробити панелі, які більш ефективно відводять тепло, не перетворюючи його на електрику.
«Можливо, ми зможемо розробити покриття для фотоелектричних систем, які по суті будуть добре відбивати довжини хвиль або сильніше випромінювати власну енергію. Якщо ви можете уявити собі поверхню, яка надзвичайно ефективно випромінює свою енергію, скажімо, в діапазоні від 8 до 13 мікрон, то ви можете, по суті, випромінювати тепло від поверхні через атмосферне вікно», – заявив учений.
Сейлор додав: через температурний коефіцієнт наступне покоління фотоелектричних панелей, ймовірно, отримає додаткову перевагу з точки зору ефективності, працюючи при нижчих температурах і менше нагріваючи міське середовище.