基于水凝胶冷却技术的光伏系统热点管理：效率提升与耐久性增强新策略

光伏系统(PV)的热点问题长期制约其可靠性与发电效率。研究人员创新性开发了一种无需电路改造的水凝胶冷却方案，在常规及热点场景下均显著提升性能。优化水凝胶可实现热点降温16.2°C，冷却功率达463.8 W·m?2，发电量提升13%，体积收缩率降至34%。模型预测新加坡/香港年发电量分别增加7.0%/6.5%，投资回收期3.2/4.5年，全球建筑光伏系统可弥补约50%热点损耗。

　　

光伏(PV)技术作为可再生能源体系的核心组件，始终面临着热点效应这一顽疾的挑战。传统解决方案往往需要复杂的电路改造，而这项研究另辟蹊径，开发出革命性的水凝胶冷却技术。这种智能材料如同给光伏板装上"退热贴"，在不改动电路的前提下，将热点温度直降16.2°C，比传统水凝胶(10.7°C)表现更优异。

该技术的冷却功率飙升至463.8 W·m^?2，推动发电效率跃升13%。更令人惊喜的是，新型水凝胶展现出卓越的耐久性——在长期运行中体积收缩率仅34%，远优于传统材料(46%)的收缩表现。通过计算机建模发现，这项技术在新加坡和香港分别带来7.0%和6.5%的年发电量增长，投资回报周期分别为3.2年和4.5年。

从全球视野来看，这项突破性冷却策略有望挽回建筑一体化光伏(BIPV)系统中约50%的热点损耗。水凝胶这种看似简单的材料，正在为可持续太阳能解决方案带来颠覆性的变革，就像给光伏系统注入"青春之泉"，显著延长其高效工作寿命。