Projektbeschreibung
Kühlung auf Hydrogel-Basis zur Steigerung des Photovoltaik-Wirkungsgrads
Wenn Photovoltaikzellen zu heiß werden, sinkt ihr Wirkungsgrad, was wiederum ihre Fähigkeit einschränkt, zum Erreichen der Netto-Null-Energieziele der EU beizutragen. Mit Unterstützung durch das Marie-Skłodowska-Curie-Maßnahmenprogramm wird im Rahmen des SEASIDE-Projekts ein auf Hydrogel basierender bionischer Blattkühler (Hydrogel-based Bionic Leaf Cooler, HBLC) entwickelt, der die Photovoltaikleistung durch pumpenlose Verdunstungskühlung verbessert. Genauer gesagt wird ein hochpräzises Mehrskalen-Rechenmodell erstellt, das gekoppelte Strömungs-, Wärmeübertragungs- und Verdunstungsprozesse über verschiedene Längenskalen hinweg erfasst. Darüber hinaus wird das Projekt die Mechanismen der selbstadaptiven Kühlung und die Auswirkungen von Designparametern auf die Leistung studieren. Außerdem wird ein durch maschinelles Lernen unterstütztes Optimierungstool entwickelt, um optimale HBLC-Designs zu ermitteln. Das Ziel des Projekts besteht darin, den Photovoltaik-Wirkungsgrad zu steigern, die Erzeugung erneuerbaren Stroms zu fördern und die CO2-Emissionen zu senken.
Ziel
Photovoltaic cells (PVCs) form a crucial part of the EU net-zero ambition, with a targeted capacity of 600 GW by 2030. However, high operating temperatures severely limit PVCs' electrical efficiency. An emerging solution is to use the hydrogel-based bionic leaf cooler (HBLC). The HBLC mimics the structure of plant leaves using fibre bundles and hydrogel particles, to achieve pump-free water transport and efficient evaporative cooling, boosting PVCs' electrical efficiency by 10+%. Despite its massive potential, HBLC development is hindered by our limited understanding of its multiscale water transport mechanisms and the lack of high-fidelity simulation tools.
This project will integrate multidisciplinary expertise of the fellow and host to address the challenges with three objectives: (1) develop a high-fidelity multiscale computational model for water transport in HBLC, incorporating the coupled flow, heat transfer, and evaporation, and resolving the distinct length scales; (2) uncover the fundamental mechanisms that the flow, heat transfer, and evaporation interact to achieve self-adaptive high-rate evaporative cooling, and elucidate the dependence of the HBLC cooling performance on system parameters, e.g. the geometries and materials properties of the fibre bundles and hydrogel particles; (3) develop a machine-learning-assisted optimization tool to identify optimum HBLC designs.
The project will lead to a step change in high-fidelity modelling and scientific understanding of the multiscale water transport in HBLCs. These could lead to a paradigm shift from trial-and-error experiment-based to high-fidelity simulation-based design of high-performance, low-cost, eco-friendly HBLCs for PVCs. With the developed optimization tool, the project target is a >16% relative increase in PVC efficiency through HBLC cooling, which can generate >100 TWh of electricity and reduce >21 million tons of CO2 emissions annually by 2030, contributing to the EU's net-zero ambition.
Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: Das European Science Vocabulary.
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: Das European Science Vocabulary.
Sie müssen sich anmelden oder registrieren, um diese Funktion zu nutzen
Schlüsselbegriffe
Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).
Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).
Programm/Programme
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
-
HORIZON.1.2 - Marie Skłodowska-Curie Actions (MSCA)
HAUPTPROGRAMM
Alle im Rahmen dieses Programms finanzierten Projekte anzeigen
Thema/Themen
Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.
Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.
Finanzierungsplan
Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.
Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.
HORIZON-TMA-MSCA-PF-EF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - European Fellowships
Alle im Rahmen dieses Finanzierungsinstruments finanzierten Projekte anzeigen
Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
(öffnet in neuem Fenster) HORIZON-MSCA-2025-PF
Alle im Rahmen dieser Aufforderung zur Einreichung von Vorschlägen finanzierten Projekte anzeigenKoordinator
Finanzieller Nettobeitrag der EU. Der Geldbetrag, den der Beteiligte erhält, abzüglich des EU-Beitrags an mit ihm verbundene Dritte. Berücksichtigt die Aufteilung des EU-Finanzbeitrags zwischen den direkten Begünstigten des Projekts und anderen Arten von Beteiligten, wie z. B. Dritten.
E1 4NS LONDON
Vereinigtes Königreich
Die Gesamtkosten, die dieser Organisation durch die Beteiligung am Projekt entstanden sind, einschließlich der direkten und indirekten Kosten. Dieser Betrag ist Teil des Gesamtbudgets des Projekts.