بهبود عملکرد پنل های خورشیدی با خنک سازی قطره ای میکرومتری

بهبود عملکرد پنل های خورشیدی با خنک سازی قطره ای میکرومتری

با توجه به رشد روزافزون استفاده از انرژی های تجدیدپذیر، به ویژه انرژی خورشیدی، افزایش راندمان پنل های فتوولتائیک به یکی از چالش های کلیدی در حوزه مهندسی انرژی تبدیل شده است. در مقاله ای با عنوان Performance Enhancement Using Micro-Droplet Spray Cooling که در سال ۲۰۲۵ در مجله معتبر Journal of Thermal Analysis and Calorimetry منتشر شده، پژوهشگران روشی نوین برای خنک سازی پنل های خورشیدی ارائه داده اند که می تواند به طور قابل توجهی عملکرد الکتریکی آن ها را بهبود بخشد.

در این مطالعه، از اسپری قطرات آب با اندازه حدود ۳۵ میکرومتر برای کاهش دمای سطح پنل استفاده شده است. شبیه سازی عددی نشان می دهد که این روش می تواند دمای سطح پنل را تا ۲۸ درجه سانتی گراد کاهش دهد. این کاهش دما منجر به افزایش راندمان الکتریکی تا ۱۲.۵٪ و بهبود توان خروجی تا ۱۹ وات شده است. نکته قابل توجه آن است که این روش با مصرف بسیار کم آب، قابلیت اجرا در مناطق گرم و خشک را دارد و می تواند بدون نیاز به تغییرات اساسی در ساختار پنل، روی سیستم های موجود نصب شود.

از منظر فنی، خنک سازی قطره ای باعث کاهش مقاومت داخلی سلول های خورشیدی و افزایش ولتاژ خروجی می شود. تبخیر سریع قطرات ریز، گرمای سطح پنل را جذب کرده و بدون ایجاد لایه آب، انتقال حرارت موثری فراهم می کند. این ویژگی ها، خنک سازی قطره ای را به گزینه ای مناسب برای مزارع خورشیدی بزرگ، ساختمان های شهری و حتی سیستم های خانگی تبدیل کرده است.

نتایج این مقاله نشان می دهد که با بهره گیری از فناوری های ساده اما موثر، می توان گام های مهمی در جهت افزایش بهره وری انرژی خورشیدی برداشت. این روش می تواند در طراحی نسل جدید پنل های خورشیدی و توسعه سیستم های فتوولتائیک پایدار نقش کلیدی ایفا کند.