高温对光伏组件的发电效率有着显著的负面影响。与普遍认知相反，当温度超过一定阈值后，太阳能电池的转换效率会随温度升高而下降，其最佳工作温度通常维持在25摄氏度左右。为了保障光伏系统的长期高效运行，工程师们一直在探索更有效的散热方案。近日，沙特阿拉伯阿卜杜拉国王科技大学与美国纽约州立大学布法罗分校的研究团队联合宣布了一项突破性成果，有望彻底改变这一现状。
该团队开发了一种由聚丙烯酸钠（PAAS）和氯化锂（LiCl）组成的新型冷却凝胶。这种水凝胶复合材料的核心机制在于“夜间吸湿、日间蒸发”：它在夜间吸收空气中的水分，白天通过蒸发过程带走热量，从而实现对光伏背板的主动冷却。相关研究成果已发表在材料科学领域的权威期刊《Materials Science and Engineering R: Reports》上。虽然该方案主要设计用于光伏组件背面，但其原理同样适用于温室等其他需要降温的系统，且不会干扰其正常功能。
在材料制备工艺上，研究人员将氯化锂与聚丙烯酸钠按2:1的比例混合，倒入平板模具中固化成型。选择聚丙烯酸钠是因为其具有卓越的水保持能力，而氯化锂晶体则能有效吸附大气中的湿气。实验室测试在沙特和美国两地同步进行，研究人员将厚度为7毫米的凝胶原型应用于尺寸为54毫米x54毫米的多晶硅光伏模组背面，验证了其实际散热性能。
实地测试数据令人振奋。该装置在沙特图瓦利市连续21天接受阳光直射，美国布法罗市也进行了为期一个月的同类测试。结果显示，该凝胶实现了最高372瓦/平方米的制冷功率，使光伏电池温度降低了多达14.1摄氏度。得益于这一显著的降温效果，测试光伏板的发电效率提升了14.7%，远超预期的12%。此外，该技术还能将光伏模组的使用寿命延长近200%，并将平准化度电成本（LCOE）降低18%，其实施成本仅为每平方米37美元（约32欧元），极具经济竞争力。
对于中国光伏产业而言，这一成果在炎热干燥地区的应用潜力巨大，特别是考虑到中国企业在中东及非洲市场的广泛布局，这种低成本、高效率的被动式冷却技术有望成为提升海外项目收益率的关键技术补充。