基于水凝胶双功能温控的光伏系统全年性能增强技术

来自Yang团队的研究人员开发了一种聚丙烯酰胺(PAM)水凝胶材料，通过夏季蒸发降温(峰值降温27°C)和冬季蒸汽吸附融雪双重机制，有效解决光伏(PV)系统在极端气候下的效率衰减问题。该研究建立了水凝胶微结构设计原则，实现612 W/m2的峰值冷却功率和1.7%的发电效率提升，为可再生能源设备全年稳定运行提供创新解决方案。

　　

这项突破性研究揭示了水凝胶(hydrogel)在光伏(PV)温控领域的双重妙用。科研团队设计的聚丙烯酰胺(PAM)水凝胶如同智能气候调节器：炎夏时其三维网络结构通过水分蒸发实现主动降温，创下27°C的惊人温差记录；寒冬时则化身"隐形除雪工"，通过吸附环境水蒸气释放潜热，让积雪迅速消融。微观结构分析表明，优化的孔径分布使材料同时具备超高比表面积(促进蒸发)和优异保水能力(维持长效作用)，最终达成612 W/m²的热耗散功率。这种"冬暖夏凉"的特性使光伏板年均发电效率提升1.7%，为解决可再生能源设备的环境适应性难题提供了全新思路。