Enhancing Solar Energy Conversion with an Integrated Dual-Layer Coating: A Synergistic Approach

سال انتشار: 1404
نوع سند: مقاله کنفرانسی
زبان: انگلیسی
مشاهده: 109

متن کامل این مقاله منتشر نشده است و فقط به صورت چکیده یا چکیده مبسوط در پایگاه موجود می باشد.
توضیح: معمولا کلیه مقالاتی که کمتر از ۵ صفحه باشند در پایگاه سیویلیکا اصل مقاله (فول تکست) محسوب نمی شوند و فقط کاربران عضو بدون کسر اعتبار می توانند فایل آنها را دریافت نمایند.

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

ICCC09_048

تاریخ نمایه سازی: 25 مرداد 1404

چکیده مقاله:

This study introduces an advanced dual-layer anti-reflective (AR) and self-cleaning coating system for solar panels, combining a TiO۲/SiO۲ composite layer with a ZnO/SiO۲ underlayer to enhance optical performance and thermal management. The top layer (۱۰۱ nm) improves visible light transmittance by ۳% and exhibits photocatalytic self-cleaning properties, achieving a water contact angle of ۷.۵°. The ZnO/SiO۲ layer selectively reflects near-infrared radiation, reducing operating temperatures by ~۶°C. Refractive index engineering (۱.۸-۲.۱) and interfacial Si-O-Ti bonds ensure hydrophilicity, mechanical durability, and environmental stability. Numerical modeling using transfer matrix methodology validates experimental results, with <۱% deviation between simulated and measured transmittance spectra. The MATLAB-based multilayer optical model predicts energy coefficients (R+T+A=۱) across UV-Vis-NIR wavelengths, demonstrating ۹۶.۲% transmittance stability after accelerated environmental testing. This bilayer system outperforms single-layer coatings in photon management (۸۹-۹۲% average transmittance) and thermal regulation. The integrated experimental-simulation approach provides a robust framework for optimizing spectrally-selective coatings, addressing critical challenges in solar panel efficiency and durability under real-world conditions. This work advances the development of high-performance, sustainable solar energy technologies.

کلیدواژه ها:

نویسندگان

Pouya Jafari

Color and Polymer Research Center (CPRC), Amirkabir University of Technology, Tehran, Iran

Ali Asghar Sabbagh Alvani

Color and Polymer Research Center (CPRC), Amirkabir University of Technology, Tehran, Iran

Hassan Sameie

Color and Polymer Research Center (CPRC), Amirkabir University of Technology, Tehran, Iran