Die im In- und Ausland am meisten erforschten Solarkühlschränke sind diejenigen, die der praktischen Anwendung am nächsten kommen. Die Forschung zu solaren Adsorptionskühlschränken beschränkt sich jedoch weiterhin auf die grundlegende Theorie und die Entwicklung experimenteller Prototypen.
Solaradsorptionskühlschränke nutzen typischerweise einen herkömmlichen Kühlschrank, der an einen externen Solarstromgenerator angeschlossen ist. Im Mittelpunkt der Forschung stehen die Lade- und Entladeeigenschaften der Solarzellen. Aufgrund der begrenzten Berücksichtigung der photovoltaischen Eigenschaften des Kühlschrankkompressors fehlen unvollständige Untersuchungen zur Kompatibilität verschiedener Komponenten in Solaradsorptionskühlschränken und die Effizienz des Solarwärmeabsorptionsgeräts ist sehr gering. Dadurch ist die Gesamtsystemeffizienz noch nicht mit der herkömmlicher Kühlschränke vergleichbar und die Kosten sind deutlich höher. Bei solaren Adsorptionskühlschränken konzentriert sich die aktuelle Forschung auf die Leistung des Adsorptions-{4}Kältemittel-Arbeitsflüssigkeitspaars. Es ist von entscheidender Bedeutung, sich mit Fragen wie der weiteren Verbesserung der Wärmeübertragungsleistung des Adsorptionsbetts zu befassen, die Beziehung zwischen der Wärmesammlung am Tag und der Wärmeableitung zwischen Adsorptionsbett und Kollektor während der Nacht effektiv anzugehen und die Kühlkapazität für die Nacht effektiv für die Nutzung am Tag zu speichern. Die Schlüsseltechnologien, die bei der Anwendung von Solarkühlschränken dringend weiterentwickelt werden müssen, sind folgende:
1. Hocheffiziente solarthermische Kollektortechnologie
Solarthermische Kollektoren, Geräte, die Sonnenenergie in Wärmeenergie umwandeln, spielen in Solarkühlsystemen eine entscheidende Rolle. Ihre Effizienz und ihr Preis wirken sich direkt auf die Effizienz und Wirtschaftlichkeit des gesamten Solarkühlschranks aus. Um die Effizienz solarthermischer Kollektoren zu verbessern, konzentrierte sich die aktuelle Forschung weitgehend auf die Verbesserung der Absorber- und Konzentratorstrukturen, während sich die Forschung weniger auf die grundlegende Natur der Wärmeabsorption des Kollektors konzentrierte. Die Wärmeabsorption spiegelt sich in den optischen Eigenschaften des Materials wider, insbesondere in seiner Fähigkeit, Licht innerhalb eines bestimmten Wellenlängenbereichs zu absorbieren. Daher ist der Autor davon überzeugt, dass die Entwicklung von Absorber- und Oberflächenbeschichtungsmaterialien der Schlüssel zur Verbesserung der Effizienz von Solarkühlkollektoren sein wird. Es gibt noch viel Raum für technische Verbesserungen und Entwicklungen, wie z. B. die Beschichtung der Absorberoberfläche mit einem hohen spektralen Absorptionsvermögen, um die Sammlung der Sonnenstrahlungsenergie zu maximieren; oder die Auswahl von Absorberoberflächenmaterialien basierend auf ihren Strahlungseigenschaften, um ein spektrales Absorptionsvermögen nahe 1 innerhalb des Wellenlängenbereichs von 0,3–3 μm zu erreichen.. 2. Effiziente Solarenergiespeichertechnologie
Um die zeitliche Natur der Solarenergie zu überwinden, die zu einem inkonsistenten Kühlschrankbetrieb bei Tag und Nacht führen kann, sollte ein geeigneter Energiespeicher in das Systemdesign integriert werden. Dieses Gerät kann einen Teil der tagsüber erzeugten Energie speichern, um sie nachts oder an regnerischen Tagen zu nutzen, und sorgt so für echte Ganztagskühlung und die gleiche Leistung wie ein herkömmlicher Kühlschrank. Derzeit gibt es drei Haupttypen von Solar-Photovoltaik-Energiespeichern: Kondensatoren, Blei-Säurebatterien, Nickel-Metallhydridbatterien und Kalium-Ionenbatterien. Die Anwendungstechnologie für diese Batterien ist relativ ausgereift, ihre Speicherkapazität ist jedoch relativ begrenzt. Die Verbesserung der Kapazität dieser Batterien bleibt ein zukünftiges Forschungsgebiet.
Die derzeit in solaren Adsorptionskühlschränken eingesetzten und erforschten Energiespeichertechnologien nutzen in erster Linie die fühlbaren und latenten Wärmeeffekte der Phasenübergänge des Arbeitsmediums oder die Reaktionswärme bei chemischen Reaktionen zur Energiespeicherung. Da die Latentwärmespeichertechnologie die Eigenschaft der Materie nutzt, bei Phasenwechseln Wärme aufzunehmen oder abzugeben, um Energie zu speichern oder abzugeben, ähnlich dem Prinzip der Adsorptionskühlung, hat die Forschung zur Latentwärmespeichertechnologie praktische Bedeutung für die Energiespeicherung in solaren Adsorptionskühlschränken. Darüber hinaus muss die Energiespeichertechnologie von Solaradsorptionskühlschränken von der Untersuchung der Eigenschaften des Arbeitsmediums selbst bis zum gesamten System weiterentwickelt und die Struktur des Adsorptionskühlgeräts weiter verbessert werden.