Các kỹ sư thuộc trường Đại học Stanford vừa phát triển được một lớp phủ silic trong suốt, có thể tăng hiệu suất của pin mặt trời bằng cách làm mát chúng. Lớp phủ này thu và sau đó tỏa nhiệt trực tiếp vào không gian mà không ảnh hưởng đến các photon đến. Nếu được sản xuất hàng loạt, lớp phủ silic trong suốt có thể được sử dụng để làm mát bất kỳ thiết bị nào ở ngoài trời.
Sau một ngày dưới ánh nắng, pin mặt trời ở Califorina có thể đạt mức nhiệt gần 80°C thậm chí vào những tháng mùa đông. Nhiệt dư thừa có thể gây ra nhiều trở ngại vì pin mặt trời cần ánh nắng mặt trời để khai thác năng lượng, nhưng chúng cũng bị giảm hiệu suất khi bị nóng lên. Ví dụ, pin mặt trời silic thông thường sẽ giảm hiệu suất từ 20% xuống 19% khi nhiệt độ chỉ tăng khoảng 10° C.
Máy tính xách tay khắc phục vấn đề nhiệt quá nóng nhờ sự hỗ trợ của quạt gió được thiết kế riêng và bộ tản nhiệt nhưng với các tấm pin mặt trời và các thiết bị khác hoạt động ngoài trời, bản thân không gian có thể đóng vai trò như bộ tản nhiệt hoàn hảo.
Lớp phủ của pin mặt trời silica (SiO2) do các nhà nghiên cứu tại Đại học Stanford chế tạo, sử dụng thành công không gian như một bộ tản nhiệt lớn nhất. Nó hoạt động bằng cách thu và sau đó tỏa nhiệt dưới dạng sóng điện từ hồng ngoại có thể dễ dàng xuyên qua bầu khí quyển và đi vào không gian. Lớp phủ này trong suốt, do đó, nó sẽ không ảnh hưởng đến khả năng thu ánh sáng của pin mặt trời và cải thiện khả năng tản nhiệt của silic có trong hầu hết các pin mặt trời.
Các nhà nghiên cứu đã thử nghiệm công nghệ trên một bộ thu nhiệt mặt trời bằng cách so sánh với bộ thu “trần” có 2 cơ chế tỏa nhiệt sử dụng silica và tinh thể photon để phân tán nhiệt. Kết quả cho thấy silica có hiệu quả cao nhất. Theo nghiên cứu, lớp phủ cho phép ánh sáng nhìn thấy đi đến pin mặt trời, đồng thời làm mát bộ hấp thu bên dưới ở mức 13°C.
Một số cải tiến có thể mang lại lợi ích hơn nữa cho việc làm mát pin mặt trời. Lớp phủ được cho là hoạt động tốt nhất trong môi trường khô và sạch, điều kiện lý tưởng cho các dãy pin mặt trời quy mô lớn. Ngoài ra, vì thử nghiệm được thực hiện vào mùa đông nên bộ thu phải được đặt nghiêng 60o về hướng nam để tăng bức xạ mặt trời. Cuối cùng, pin của hệ thống làm mát đối lưu thông thường cũng có thể bổ sung lớp phủ silica.
Nhóm nghiên cứu rất lạc quan về triển vọng mở rộng quy mô sản xuất cho các ứng dụng công nghiệp và tin rằng công nghệ có thể được áp dụng cho bất cứ tình huống nào, trong đó một hệ thống ngoài trời cần phân tán nhiệt hiệu quả như làm mát xe hơi để tiết kiệm năng lượng điều hòa nhiệt độ mà không ảnh hưởng đến thẩm mỹ.