KAUST科学家于2019年首次开发了一种利用太阳能电池的废热淡化水的装置，这种装置的性能可以通过膜设计的微小变化来提升。功劳:KAUST在膜设计上的微小变化会对KAUST开发的一项新技术的性能产生很大影响，该技术利用太阳能电池的废热进行海水淡化。太阳能电池板会变得非常热——比干旱地区周围的气温高40摄氏度以上。之所以会出现这些情况，是因为硅光伏电池通常只能将吸收的太阳能的四分之一转化为电能，而剩余部分会加热电池。极端的工作温度会降低电池的效率和寿命。
2019年，王鹏和他的团队意识到太阳能电池的废热可以用于水的净化。他们开发了一种附着在光电面板下的装置，将海水吸入一系列分层通道。在最上面的通道中被太阳能电池加热蒸发的水通过多孔的m膜到达下层，在那里被再蒸馏。经过三层净化，淡水以接近每小时1.6升的速度产生。
然而，即使采用水冷，该团队发现他们的光伏电池板的工作温度仍然居高不下。为了弥补这一点，研究人员王文斌和萨拉·阿莱德帮助开发了一个理论模型，以探索某些膜参数(如厚度和孔隙率)与太阳能电池发热之间的关系。
“实现较低的太阳能电池温度依赖于通过多级装置中的疏水膜调节热传递，”王解释道。“简单地通过调节膜参数，我们发现使用更薄、孔隙率更高的疏水膜可以同时实现更高的脱盐性能和更低的太阳能电池温度。”
将这些结果从实验室带到现实环境中，需要团队将与脱盐相关的能源需求和废物副产品降至最低。受静脉注射技术的启发，研究人员开发了一种重力驱动系统，无需外部泵就能将海水送入太阳能电池装置。此外，一种特殊的织物可以吸走固体盐和矿物质，避免有毒液体盐水的释放。
“因为我们的设备旨在淡化海水并为离网社区提供电力，依靠机械泵来控制水源水的流量不是一个好的选择，”王解释道。
实验，包括在阳光明媚的KAUST校园进行的室外测试，表明新的膜设计将发电量提高了8%，同时也将以前的淡水发电量提高了一倍。
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