新型水凝膠涂層可使太陽能板降溫29華氏度，并提升13%發電效能

這項創新技術有望在高密度城市中將太陽能年發電量最高提升7%。

香港研究人員開發出一種低成本水凝膠涂層，能有效冷卻太陽能板熱斑并提升輸出功率，從而全面提高光伏系統的性能與可靠性。該涂層針對熱斑現象——即單個太陽能電池或電池局部區域相比周圍電池產生異常高溫的情況。熱斑通常由局部遮陰引發，是光伏系統中最頑固的難題之一。

熱斑不僅會降低發電效率，還可能導致組件失效、長期性能衰退甚至引發火災。研究顯示，高達22%的光伏組件故障發生在運行僅三年內，其根源正是熱斑問題。

這項涂層技術由香港理工大學能源與建筑講座教授嚴鋒博士及建筑環境與能源工程學系研究助理劉俊偉博士共同研發。

應對太陽能熱斑

據香港理工大學研究團隊介紹，在太陽能板表面應用這種水凝膠冷卻層，可使熱斑溫度最高降低29華氏度（16攝氏度）。實驗室及系統級測試表明，該降溫效果可轉化為高達13%的功率輸出提升。嚴鋒強調，這項水凝膠冷卻技術無需改動現有電路設計即可解決熱斑問題。

該技術兼具成本效益與使用便捷性，特別適合城市環境。"以香港和新加坡為例，我們團隊預測這項技術可能分別實現6.5%和7.0%的年發電量提升，"嚴鋒表示。應用于屋頂及建筑一體化光伏系統時，該涂層預計可挽回近半數因熱斑導致的發電損失。"投資回報周期顯著縮短，僅需4.5年與3.2年。"

提升光伏可靠性

熱斑是太陽能裝置的普遍問題。一項針對330余萬塊光伏組件的調查發現，36.5%的組件存在熱缺陷，受影響組件的平均溫升超過38華氏度（21攝氏度）。

異常高溫會加速材料老化與性能衰減，同時損害太陽能系統的長期經濟性。研究團隊將天然聚合物羥乙基纖維素與葉狀棉線纖維材料結合在水凝膠基質中。"在全球范圍內，這項創新有望抵消建筑一體化光伏系統約50%的熱斑發電損失，對太陽能技術進步具有關鍵推動作用，"嚴鋒說。

劉俊偉指出，該設計克服了傳統水凝膠長期使用中常見的開裂與收縮問題。"傳統水凝膠在長期使用后體積收縮率可達46%，而我們的創新技術將體積收縮率控制在34%，顯著改善了開裂與收縮現象，"他在新聞稿中總結道。研究團隊計劃進一步開發基于水凝膠的蒸發冷卻方案，以推動新興光伏技術的廣泛應用。

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