ابتكار غشاء رقيق لتقليل درجة حرارة الألواح الشمسية
في تعاون بحثي مشترك بين باحثين من جامعة ولاية جنوب الأورال (SUSU) في روسيا و باحثين من جامعة ماليزيا باهانج (UMP) و أكاديمية مانيبال للتعليم العالي في الهند قام الفريق باختبار فعالية و أداء غشاء ثلاثي الأبعاد في تقليل درجة حرارة الألواح الشمسية.
حيث تم اختبار هذه التقنية في ظل ظروف الإضاءة القياسية على لوح أحادي البلورية (monocrystalline) بقدرة 100 وات و تم تثبيته بزاوية ميل 45 درجة في مدينة كورغونتيبا في طاجيكستان حيث تكون الحرارة مرتفعة.
وأشارت النتائج أن درجة حرارة اللوح الشمسي قبل وضع الغشاء أو الفيلم كانت تتراوح مابين 35 إلى 75 درجة مئوية ولكن بعد وضع الفيلم أو الغشاء المبتكر انخفضت درجة حرارة اللوح الشمسي لتكون مابين 32 و 65 درجة مئوية. الأمر الذي ساعد في خفض درجة حرارة سطح اللوح بقرابة 3.54 درجة مئوية. وبحسب نتائج المحاكاة يؤكد الباحثون أنه مهما كان الاختلاف طفيف في درجات الحرارة إلا أن هذا الإنخفاض يحسن في كفاءة و أداء توليد الطاقة الكهربائية من الألواح الشمسية بشكل كبير في المنظومات الشمسية الكبيرة في الظروف المناخية الحارة و الصحرواية.
الجدير بالذكر أن الفيلم أو الغشاء ثلاثي الأبعاد والذي يعتمد على المكثفات المنشورية قد تم تطويره من قبل الباحثين الروس في جامعة ولاية جنوب الأورال في مارس وقد حصلوا العام الماضي على براءة اختراع لهذه التقنية الجديدة التي تمنع ارتفاع درجة حرارة الألواح الكهروضوئية. حيث تتكون التقنية من فيلم هولوغرافي ثلاثي الأبعاد يعتمد على المكثفات المنشورية المعروفة باسم “المنشورات” ، وهي مصنوعة من مادة شفافة تحتوي على عدسات ثلاثية الأبعاد ذات أبعاد صغيرة جدًا.
ويكمن المبدأ الأساسي لهذا الفيلم الهولوغرافي في إمكانية تصفيحه ببساطة على سطح اللوح الشمسي، لكي يقوم بعكس الأشعة تحت الحمراء عن طريق طبقة علوية مكونه من مواد لم يتم الكشف عنها، مما يمنع اللوح الشمسي من السخونة الزائدة. ويعد النجاح الأساسي لهذا الفيلم هو أنه مصنوع من أغشية بلاستيكية مرنة رفيعة جدًا مكونة من مكثفات طيفية على شكل هرمي والتي لديها القدرة على امتصاص ضوء الشمس وكسره قبل توجيه إلى الخلية الشمسية بسبب الانعكاس الداخلي ، بغض النظر عن زاوية السقوط الأمر الذي يساعد في امتصاص الطيف الحراري للإشعاع الشمسي قبل وصوله إلى اللوح الشمسي. مايعني قص الطيف الحراري للإشعاع الشمسي وتمرير فقط الطيف الضوئي إلى اللوح الشمسي.
