シリコン太陽電池のためのアンチ反射および放射冷却の二機能コーティング設計

エネルギー消費ゼロの冷却方法としてのパッシブデイタイム放射冷却（PDRC）は広範な応用の可能性を持っています。一般的な商業用結晶シリコン（c-Si）太陽電池アレイは、入射光の損失および過熱のために作動効率が低下します。本研究では、シリコン太陽電池に使用するために、PDMS（ポリジメチルシロキサン）フィルムと埋め込まれたSiO2微粒子を用いた放射冷却器を提案しました。数値的なパラメトリックスタディを通じて、アンチ反射と放射冷却性能の両方が改善できることが示されました。PDMS/SiO2放射冷却器の最良性能を得るために、PDMS層の厚さ、体積分率および埋め込まれたSiO2粒子の半径は、それぞれ55 µm、8%および500 nmと決定されました。放射冷却のための第一対流窓帯（8–13 µm）における放射率は94%、結晶シリコンの吸収帯（0.3–1.1 µm）における太陽透過率は93.4%を達成しました。PDMS/SiO2放射冷却器により、むき出しのc-Si太陽電池の温度が9.5°C低下することが予測されており、4.28%の効率損失を回避できます。より多くの入射光がシリコン層に入射し、太陽電池の効率を高めるために利用されます。提案された二機能放射冷却コーティングは、結晶シリコン太陽電池の次世代エンキャプスレーションの指針となる可能性があります。”},{