Los paneles recubiertos con el nuevo compuesto absorben la humedad por la noche y la liberan durante el día para enfriar pasivo. Crédito: Heno Hwang (Kaust)
Un equipo de investigadores internacionales dirigido por la Universidad de Ciencia y Tecnología del Rey Abdullah (KAUST) en Arabia Saudita ha desarrollado un nuevo material compuesto hecho de acrilato que mejora el rendimiento de las células solares. La adherencia al material compuesto a las células solares desplegadas en Arabia Saudita durante semanas elevó significativamente la potencia de salida y la longevidad al tiempo que reduce la electricidad consumida por las células. El estudio se puede leer en Ciencia e Ingeniería de Materiales: R: Informes.
La energía solar es un objetivo estratégico importante para las economías verdes en muchos países, y más de las tres cuartas partes de las instalaciones renovables son células solares. Pero la energía solar confiable y duradera viene con desafíos importantes. Los paneles solares comerciales convierten alrededor del 20% de los rayos del sol en electricidad. El resto se absorbe como calor o reflejado.
Además, el calor reduce el rendimiento y la vida útil de las células solares, lo que significa que las células deben reemplazarse antes de lo contrario. Es necesario enfriar las células solares, pero los sistemas de enfriamiento, como los ventiladores y las bombas, necesitan electricidad. El enfriamiento pasivo, por otro lado, no.
“Nos especializamos en materiales que permiten el enfriamiento pasivo. Estos materiales son delgados y se pueden colocar en diferentes sistemas que requieren enfriamiento para operar, como invernaderos y células solares, sin afectar el rendimiento”, dijo el profesor de Kaust Qiaoqiang Gan, quien dirigió el estudio.
En el nuevo estudio, que se realizó a través del Centro de Excelencia Kaust para las tecnologías de energía renovable y de almacenamiento, Gan y sus colegas prepararon un compuesto higroscópico hecho de cloruro de litio y poliacrilato de sodio que absorbe la humedad aérea por la noche y la libera durante el día. El poliacrilato es un polímero barato, y el proceso de fabricación no necesita productos químicos hostiles o reactivos especializados, a diferencia de otros compuestos higroscópicos utilizados para el enfriamiento, reduciendo aún más el costo.
Mientras operaba durante semanas en el desierto saudí, las células solares con este material adherido a ellos fueron 9.4 ° C más frías que las que no tienen el material nuevo. También mostraron una mayor potencia de salida de más del 12% y una mayor vida útil de más del 200%, al tiempo que reduce su costo de generar electricidad en casi un 20%.
Además de Arabia Saudita, se realizaron experimentos en algunas de las partes más geniales de los Estados Unidos continentales bajo lluvia para demostrar que la tecnología de enfriamiento pasiva funciona en cualquier entorno.
GAN probó el material compuesto sobre las células solares proporcionadas por el profesor de Kaust Stefaan de Wolf, cuyo equipo de investigación ha logrado regularmente récords mundiales en el rendimiento de las células solares a través de sus diseños personalizados.
“Este trabajo es un excelente ejemplo de combinar diferentes experiencia en Kaust. Probamos la nueva tecnología de enfriamiento en las células solares de mejor rendimiento en múltiples entornos y vimos excelentes resultados en todos los casos”, dijo De Wolf.
Más información: Huangyu Fang et al, fabricación simplificada de un compuesto higroscópico económico para enfriamiento evaporativo de bajo mantenimiento de paneles solares, ciencia de materiales e ingeniería: R: Informes (2025). Doi: 10.1016/j.mser.2025.101016
Proporcionado por la Universidad de Ciencia y Tecnología del Rey Abdullah
Cita: el material compuesto mantiene los paneles solares frescos, lo que aumenta la longevidad en más del 200% (2025, 28 de mayo) recuperado el 28 de mayo de 2025 de https://techxplore.com/news/2025-05-composis-material-solar-panels-cool.html
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