Институт катализа СО РАН разработал технологию охлаждения солнечных панелей
фото: фрипик
Специалисты Федерального исследовательского центра «Институт катализа СО РАН», в сотрудничестве с учёными из Шанхайского университета Цзяотун и Городского университета Хачжоу, осуществляют разработку инновационной технологии для комплексного решения задач охлаждения солнечных панелей, десублимации водной влаги из атмосферы и генерации водорода. Данный проект, финансируемый Российским научным фондом, направлен на создание многофункциональной системы, способной эффективно функционировать в условиях изменяющегося климата и растущего спроса на возобновляемые источники энергии.
Актуальность разработки обусловлена стремительным развитием солнечной энергетики. По данным Международного агентства по возобновляемым источникам энергии (IRENA), к 2024 году глобальная выработка солнечной электроэнергии достигла 2000 тераватт-часов, что составляет 7% от общего энергопотребления мира. В первой половине 2025 года зарегистрировано более чем 60% увеличение мощности солнечных панелей. Однако проблема перегрева фотоэлектрических элементов остаётся серьёзным вызовом, существенно влияющим на их эффективность и срок службы.
Предлагаемая технология базируется на использовании композиционного адсорбента, состоящего из неорганической соли, интегрированной в пористую матрицу из активированного углеродного волокна, гидрогелей или металл-органических каркасных полимеров.
В ночное время адсорбент, размещённый на обратной стороне солнечной панели, абсорбирует атмосферную влагу. Днём, под воздействием солнечного излучения, адсорбент десорбирует накопленную влагу, обеспечивая эффективное охлаждение панели. Образовавшийся водяной пар конденсируется в жидкую воду, которая может быть использована для бытовых нужд или подвергнута электролизу с целью получения водорода.
Ключевым преимуществом разработанного материала является узкий диапазон рабочих температур (25–50°C), что обеспечивает эффективное охлаждение панелей в дневное время, десублимацию воды и восстановление адсорбционных свойств в ночное время.
Процесс производства адсорбента включает обработку пористой углеродной ткани раствором соли, например, нитрата лития, с последующим высушиванием материала при температуре 160°C.
Российские учёные сосредоточены на разработке адсорбирующего материала, в то время как китайские коллеги занимаются созданием устройства и оптимизацией процесса генерации водорода. В перспективе планируется адаптировать адсорбент для эксплуатации в различных климатических условиях, включая засушливые и влажные регионы, что значительно расширит возможности его применения.
Таким образом, представленная инновационная технология демонстрирует высокий потенциал для решения актуальных проблем в области солнечной энергетики и возобновляемых источников энергии, способствуя повышению эффективности и надёжности фотоэлектрических систем, пишет источник.
