Fotogalvaanikal kui päikesevalguse elektrienergiaks muutmise otsesel tehnoloogial on märkimisväärne potentsiaal tegeleda üha kasvavate keskkonnaprobleemidega ja sooviga vähendada fossiilkütuste kasutamist. Fotogalvaanika soojusstabiilsus on suur probleem, kui kaalutakse suuremahulist turustamist tingimustes, kus seadme lagunemine kõrgel temperatuuril on võimalik. Faasimuutusmaterjalid (PCM-id) on selliste seadmete soojusjuhtimiseks väga paljutõotavad nende kõrge latentse soojuse ja omaste soojusülekandeomaduste tõttu. Siiski on suur väljakutse PCM-ide kasutamisel fotogalvaanilisele energiale suure energiatiheduse saavutamine, säilitades samal ajal suure võimsustiheduse, eriti fotogalvaanilise seadme erineva orientatsiooni korral. Selles töös uuritakse süstemaatiliselt manustatud metallvahuga komposiit-PCM-i dünaamilisi soojusülekande omadusi pooride skaala võre Boltzmanni mudeli abil. On leitud, et komposiit-PCM-ide sulamiskiirus väheneb järsult sulamise hilises staadiumis, jättes pikaks ajaks tahke PCM-i piirkonna (“surnud tsoon”). Selle probleemi lahendamiseks pakume välja komposiit-PCM-i jaoks spetsiaalse, ebaühtlase struktuuri, millel on surnud tsoonis erinev poorsus kui mujal. Komposiit-PCM-i sulamiskiirust, energiatihedust ja võimsustihedust saab märkimisväärselt suurendada, kohandades komposiitmetallivahu poorsust. Näiteks Fourier' arvu 0,30 korral on surnud tsooni poorsusega 0,80 korpuse energiatihedus 6,8% kõrgem kui surnud tsooni poorsusega 0,95. See töö pakub tõhusat strateegiat PCM-ide rakendamiseks fotogalvaanika soojusjuhtimiseks ja sillutab teed PCM-ide energiasalvestusvõimaluste optimeerimiseks erinevates töötingimustes.
Postitusaeg: 25.01.2022

