مطرح بودن مسائل توسعه پایدار و گرمایش جهانی و رو به اتمام بودن منابع سوخت های فسیلی، استفاده از انرژی خورشیدی را بیش از پیش حائز اهمیت کرده است. یکی از روش های استفاده از این منبع انرژی لایزال پنل های فتوولتائیک میباشند. یکی از ضعف های این پنل ها، کاهش بازده الکتریکی آن در اثر افزایش دمای آن میباشد، به طوری که با هر 1 درجه ی کلوین افزایش دمای عملیاتی آن بازده ی این پنل ها 0. 5% کاهش پیدا میکند. روش های مختلفی برای کنترل کردن دمای این پنل ها وجود دارد که از میان آنها ذخیره سازی انرژی گرمایی ازطریق مواد تغییر فاز دهنده از اهمیت بیشتری برخوردار است. مواد تغییر فاز دهنده به ترکیبات آلی یا معدنی گفته می شود که قابلیت جذب و ذخیره سازی مقادیر زیادی از انرژی گرمایی را از طریق گرمای نهان ذوب دارند. با توجه به کارایی و قابلیت بالای مواد تغییر فاز دهنده در ذخیره سازی انرژی، استفاده از این مواد در سال های اخیر در جهت خنک سازی پنل های فتوولتائیک مورد توجه بسیاری از کشورهای پیشرفته جهان قرار گرفته است. در همین راستا مقاله ی حاضر به مطالعه مروری تحقیقات و مطالعات انجام شده در این زمینه نیز پرداخته است. با توجه به تاثیر قابل ملاحظه مواد تغییر فاز دهنده در کنترل دمای پنل های فتوولتائیک و به دنبال آن افزایش بازده حرارتی و الکتریکی این پنل ها، این مواد میتوانند راهکار مناسبی برای بهبود عملکرد پنل های فتوولتائیک نیز باشند.

با توجه به عدم حضور خورشید از غروب تا طلوع، استفاده از سامانه­های ذخیره­سازی انرژی اهمیت قابل توجهی پیدا می کنند. در این پژوهش یک استخر خورشیدی با مقطع دایره­ای به ارتفاع 120 و قطر 110 سانتی­متر ساخته شده و استحصال گرما در آن توسط مبدل­های گرمایی داخلی و خارجی از ناحیه پائینی استخر انجام شد. برای دریافت پایدار گرما، در مبدل گرمایی خارجی از پارافین واکس به عنوان ماده تغییر­ فاز دهنده (PCM) استفاده گردید. آزمون­ها در دو روز، بدون ماده PCM و با PCM بررسی و تحلیل شدند. تخلیه گرمایی پارافین واکس حدود 12 ساعت زمان برد. به منظور تحلیل تفاوت­های دمایی نقطه مرجع مبدل گرمایی خارجی، داده­ها با استفاده از آزمون تی در دو گروه مستقل از طریق نرم افزار SPSS 16 در سطح معناداری (P˂ 0.05)  مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت (t= 2.09 , p=0.04) که این اختلاف معنادار شد. بازده انرژی سامانه بدون PCM و با PCM به ترتیب 0/76% و  6/84% بدست آمد لذا در آزمایش با استفاده از مواد تغییر فاز دهنده بازده انرژی بیشتری حاصل شد. همچنین بازده اکسرژی سامانه در آزمایش بدون PCM و با استفاده از PCM به ترتیب 9/11% و 9/15% بدست آمد که نشان می­دهد با مواد تغییر فاز دهنده بازده اکسرژی بیشتری حاصل می­شود.

نگرانی های زیست محیطی و کمبود سوخت های فسیلی باعث پیشرفت سریع فناوری باتری های قابل شارژ شده است. نتایج نشان داده است که عملکرد باتری­های لیتیوم-یونی نسبت به دما بسیار حساس است و دما به طور قابل توجه­ای بر ظرفیت و توان باتری تأثیر دارد. بنابراین، ساخت یک سیستم مدیریت حرارتی باتری کارآمد برای حفظ دمای عملیاتی باتری در محدوده­ی ایمن ضروری است. استفاده از PCMها می­تواند گزینه­ی جالبی برای مدیریت حرارتی باتری­های لیتیوم-یونی باشد و مطالعات متعددی در مورد استفاده از PCMها در سیستم­های مدیریت حرارت باتری­های لیتیوم-یونی انجام شده است. بزرگترین چالش در سیستم­های BTMS مبتنی بر PCM، غلبه بر مسائل مربوط به هدایت حرارتی ضعیف PCMها است. محققان متعددی که در این زمینه فعالیت کرده­اند، استفاده از انواع مختلف باله­های فلزی (باله­های پین­دار، باله­ی مدور، باله­ی طولی و باله­ی مثلثی)، فوم­های فلزی (فوم­های آلومینیوم، مس و نیکل)، مش­های فلزی و نانو مواد بر پایه­ی کربن را برای افزایش رسانایی حرارتی در سیستم­های BTMS مبتنی بر PCMها پیشنهاد کرده­اند که برخی از این نانو مواد کامپوزیتی مبتنی بر کربن عبارتند از گرافیت منبسط شده، نانو لوله های کربنی و فیبر کربن. در این مقاله پیشرفت­های اخیر و روش­های نوین کنترل حرارت و بهینه­سازی باتری­های لیتیوم-یونی بررسی شده است.

مواد تغییر فاز دهنده (PCMs) در آبگرمکن های خورشیدی برای ذخیره مقدار اضافی انرژی گرمایی موجود در طول ساعات آفتابی می تواند استفاده شود. هدف از مطالعه ی حاضر، بررسی عملکرد سیستم آبگرمکن خورشیدی با لوله ی گرمایی، به همراه سیستم ذخیره ی انرژی حاوی مواد تغییر فاز دهنده (PCMs) است. در این مطالعه یک مخزن گالوانیزه استوانه ای با کویل دوگانه ی مارپیچ و حاوی PCM، به عنوان یک واحد ذخیره ی انرژی گرمایی عمل می کند. از پارافین به عنوان PCM و از آب به عنوان مایع انتقال حرارت (HTF) برای انتقال گرما از مخزن آبگرمکن به لوله های مارپیچ و از آنجا به مخزن ذخیره ی انرژی، استفاده می شود. آزمایشات فرآیند شارژ و تخلیه در روزهای آفتابی و در شرایط عملیاتی واقعی انجام می شود. اهمیت تغییرات دمایی مایع انتقال حرارت HTF و ماده ی تغییر فاز دهنده PCM و نیز بازه ی تغییرات، مورد بحث قرار گرفته و متغیرهای عملکردی انرژی شارژ و تخلیه و بازده انرژی حرارتی مورد مطالعه واقع شده است. بازده شارژ محاسبه شده، %7/75 و بازده واحد ذخیره-ی انرژی برای فرآیند تخلیه، %61.1 بدست آمد. PCM، 2700 کیلوژول گرما را در 70 دقیقه برای دمای ورودی HTF 80 درجه ی سانتیگراد در حین شارژ، ذخیره کرد و 1650 کیلوژول گرما را در 50 دقیقه در دمای HTF ورودی 25 درجه سانتیگراد و 42 لیتر در دقیقه در واحد ذخیره، تخلیه ی انرژی کرد. از آزمایشها مشخص شد که PCM، عملکرد سیستم را، با افزایش بازده انرژی شارژ و راندمان حرارتی مخزن ذخیره ی آب گرم، بهبود می بخشد.