掺杂碳纳米颗粒水凝胶的太阳能电池被动冷却性能
程湛林1
张慧鑫1
张新宇2
张雷1
洪文鹏1
李浩然1
1.东北电力大学能源与动力工程学院,吉林吉林 1320022.东北电力大学能源与动力工程学院,吉林吉林 132002;南京航空航天大学能源与动力学院,江苏南京 210016
摘要：[目的]为了提高太阳能电池被动散热效果,制备基于吸湿-解吸原理的掺碳纳米颗粒复合水凝胶,探讨复合水凝胶的吸湿-解吸特性对太阳能电池冷却性能的影响.[方法]采用自由基聚合法制备掺不同质量分数碳纳米颗粒的复合水凝胶;通过水凝胶解吸特性试验测试掺不同质量分数碳纳米颗粒的水凝胶的解吸能力;将掺入碳纳米颗粒的水凝胶作为太阳能电池冷却层,开展太阳能电池冷却试验,对比不同质量分数碳纳米颗粒水凝胶的冷却性能.[结果]所制得样品中,掺入的碳纳米颗粒质量分数为5％时,复合水凝胶的解吸性能最好,在太阳辐照度为1 000W/m2时,太阳能电池运行温度降低约11.6 ℃;贴附水凝胶冷却层的太阳能电池与无冷却层的太阳能电池相比,在标准辐照度下运行15 min后,开路电压高约30 mV,运行30 min后,填充因子提高约4.58％,运行120 min后,光伏电池效率提高0.41％.[结论]添加碳纳米颗粒能够提高吸湿性水凝胶的解吸性能;吸湿性水凝胶用作太阳能电池的冷却层,解吸能力越强,对应的冷却效果越显著.
关键词：太阳能电池被动冷却碳纳米颗粒水凝胶大气集水蒸发冷却
分类号：TB4(工业通用技术与设备)TQ028.8(一般性问题)
资助基金：国家自然科学基金(52106195)吉林省重点研发项目(20230203049SF)
论文发表日期：2025-07-01
在线出版日期：2026-05-22（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：8( 143-150 )
英文信息