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에너지

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#모듈 냉각

3건 · 전체 뉴스

주석 코팅 탄소나노튜브 젤로 태양전지 온도 9.5℃ 낮춰

인도 IIT 만디와 Amity University 연구진이 폴리비닐알코올(PVA)에 주석(Sn) 코팅·충전 탄소나노튜브(Sn-CNT)를 혼합한 재사용 가능한 열전도성 젤을 개발했다. 젤은 0.5·0.7·1.4 wt% 농도로 제작됐으며, 열전도도 3.2 W/mK와 기계적 강도 0.21 kPa를 나타냈다. 0.7 wt% 조성을 상용 다결정 실리콘 태양전지 후면에 부착한 결과, 모의 태양광 조건에서 동작 온도가 9.5℃ 낮아지고 전력변환효율은 12.5%에서 13.2%로 상승했다. 40일 경과 후 효율은 12%였고, 탈이온수에 24시간 담가 재사용한 뒤에는 13.3%로 측정됐다. 연구진은 제안한 냉각 방식의 상세 비용 평가나 기존 냉각 기술과의 경제성 비교는 제시하지 않았으며, 결과는 학술지 Solar Energy에 게재됐다.

10월 23일

PV 모듈 냉각 기술, 효과는 입증됐으나 경제성이 걸림돌

유럽의 폭염으로 결정질 실리콘 모듈이 25℃를 넘는 1℃당 성능의 약 0.4~0.65%를 잃는 문제가 다시 주목받고 있다. Inion Software의 Šarūnas Stanaitis는 6월 20~30일 스페인 폭염 기간 중 한 발전소가 6월 20일 1.26MWh를 발전해 그 이전 며칠의 약 1.4~1.6MWh보다 낮았다고 밝혔다. 냉각 기술은 핀·히트싱크·하이드로겔·상변화물질·코팅 등 수동형과 펌프·팬을 쓰는 능동형으로 나뉘며, 알제리 Kasdi Merbah University 연구팀의 스마트 물분사 시스템은 모듈 온도를 20℃ 이상 낮추고 효율을 상대값 기준 최대 28.8% 개선했다. 태국 VISTEC이 개발한 경량 하이드로겔은 실험실 시험에서 셀 온도를 23℃ 낮추고 효율을 12.3% 높였으며, 호주 UNSW의 후면 와류발생기는 온도를 최대 2.5℃ 낮췄다. Aiko의 Spencer Kong과 말레이시아국립대 Al-Shaibani는 상용 발전소 도입의 주된 장애물이 비용이며, 모듈 가격 하락으로 수 %포인트의 출력 증가가 추가 비용을 상쇄하기 어렵다고 설명했다.

10월 1일

IoT 제어 황마 섬유 증발냉각, PV 모듈 온도 21.4도 낮춰

튀니지 튀니스대학교 연구진이 건조 기후용 PV 모듈 저수량 증발냉각 시스템을 개발해 Scientific Reports에 발표했다. 30W 단결정 모듈 후면에 0°/90° 교차 배열의 황마 섬유 3겹을 부착하고, ESP32 기반 제어기가 모듈 온도 55도 초과·출력 22W 미만 조건에서 PV 구동 펌프를 72초간 가동한 뒤 1,800초 대기하는 방식이다. 2025년 7월 14~16일 튀니지 남부 해발 238m 시험장에서 경사각 30°로 설치해 비냉각 기준 모듈과 비교한 결과, 최고 일사량 848W/m², 최고 기온 45.4도 조건에서 모듈 온도가 75.5도에서 54.1도로 21.4도 낮아졌다. 전력은 상대 기준 40.44% 증가했고 충진율은 0.62에서 0.71로, 직렬저항은 0.45Ω에서 0.32Ω로 변화했다. 물 소비량은 0.14L/h/m²이며 회수율은 81.3%, 실제 증발 손실은 0.026L/h/m²로 측정됐다.

9월 11일