Các tủ lạnh năng lượng mặt trời được nghiên cứu nhiều nhất, cả trong nước và quốc tế, là những tủ lạnh có ứng dụng thực tế gần nhất. Tuy nhiên, nghiên cứu về tủ lạnh hấp thụ năng lượng mặt trời vẫn còn hạn chế ở lý thuyết cơ bản và sự phát triển của các nguyên mẫu thử nghiệm.
Tủ lạnh hấp thụ năng lượng mặt trời thường sử dụng tủ lạnh thông thường được kết nối với máy phát điện năng lượng mặt trời bên ngoài. Nghiên cứu tập trung vào đặc tính sạc và xả của pin mặt trời. Do việc xem xét hạn chế các đặc tính quang điện của máy nén tủ lạnh, nên còn thiếu nghiên cứu chưa đầy đủ về khả năng tương thích của các bộ phận khác nhau trong tủ lạnh hấp thụ năng lượng mặt trời và hiệu suất của thiết bị hấp thụ nhiệt mặt trời rất thấp. Kết quả là hiệu suất tổng thể của hệ thống vẫn chưa thể so sánh được với hiệu suất của tủ lạnh thông thường và chi phí cao hơn đáng kể. Về tủ lạnh hấp thụ năng lượng mặt trời, nghiên cứu hiện tại tập trung vào hiệu suất của cặp chất lỏng làm việc làm lạnh-chất làm lạnh hấp phụ. Giải quyết các vấn đề như làm thế nào để nâng cao hơn nữa hiệu suất truyền nhiệt của lớp hấp phụ, giải quyết hiệu quả mối quan hệ giữa thu nhiệt ban ngày và tản nhiệt vào ban đêm giữa lớp hấp phụ và bộ thu, cũng như lưu trữ hiệu quả khả năng làm mát vào ban đêm để sử dụng vào ban ngày là rất quan trọng. Các công nghệ chính cần được phát triển gấp trong việc ứng dụng tủ lạnh năng lượng mặt trời như sau:
1. Công nghệ thu nhiệt mặt trời-hiệu quả cao
Bộ thu nhiệt mặt trời, thiết bị chuyển đổi năng lượng mặt trời thành năng lượng nhiệt, đóng một vai trò quan trọng trong hệ thống tủ lạnh năng lượng mặt trời. Hiệu quả và giá cả của chúng ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu quả và khả năng kinh tế của toàn bộ tủ lạnh năng lượng mặt trời. Để nâng cao hiệu suất của bộ thu nhiệt mặt trời, nghiên cứu hiện nay chủ yếu tập trung vào cải thiện cấu trúc bộ hấp thụ và bộ tập trung, trong khi ít nghiên cứu tập trung vào bản chất cơ bản của sự hấp thụ nhiệt của bộ thu nhiệt. Sự hấp thụ nhiệt được phản ánh qua các tính chất quang học của vật liệu, đặc biệt là khả năng hấp thụ ánh sáng trong một phạm vi bước sóng cụ thể. Vì vậy, tác giả tin rằng việc phát triển vật liệu hấp thụ và phủ bề mặt sẽ là chìa khóa để nâng cao hiệu quả của bộ thu tủ lạnh năng lượng mặt trời. Vẫn còn nhiều chỗ cần cải tiến và phát triển kỹ thuật, chẳng hạn như phủ lên bề mặt chất hấp thụ một lớp hấp thụ quang phổ cao để thu tối đa năng lượng bức xạ mặt trời; hoặc lựa chọn vật liệu bề mặt hấp thụ dựa trên đặc tính bức xạ của chúng để đạt được độ hấp thụ quang phổ gần bằng 1 trong phạm vi bước sóng 0,3-3μm. 2. Công nghệ lưu trữ năng lượng mặt trời hiệu quả
Để khắc phục tính chất tạm thời của năng lượng mặt trời, có thể dẫn đến hoạt động tủ lạnh không ổn định cả ngày lẫn đêm, cần tích hợp một thiết bị lưu trữ năng lượng phù hợp vào thiết kế hệ thống. Thiết bị này có thể lưu trữ một phần năng lượng được tạo ra trong ngày để sử dụng vào ban đêm hoặc vào những ngày mưa, giúp làm mát thực sự-cả ngày và có hiệu suất tương tự như tủ lạnh thông thường. Hiện tại, có ba loại bộ lưu trữ năng lượng quang điện mặt trời chính: tụ điện, pin axit chì-, pin hydrua kim loại niken- và pin ion kali-. Công nghệ ứng dụng cho các loại pin này tương đối hoàn thiện nhưng khả năng lưu trữ của chúng tương đối hạn chế. Cải thiện dung lượng của các loại pin này vẫn là một lĩnh vực nghiên cứu trong tương lai.
Các công nghệ lưu trữ năng lượng hiện đang được sử dụng và hiện đang được nghiên cứu trong tủ lạnh hấp thụ năng lượng mặt trời chủ yếu sử dụng các hiệu ứng nhiệt tiềm ẩn và cảm nhận được trong quá trình chuyển pha của môi trường làm việc hoặc nhiệt của phản ứng trong các phản ứng hóa học để lưu trữ năng lượng. Do công nghệ tích trữ nhiệt ẩn sử dụng đặc tính của vật chất là hấp thụ hoặc giải phóng nhiệt trong quá trình chuyển pha để lưu trữ hoặc giải phóng năng lượng, tương tự như nguyên lý làm lạnh hấp phụ, nghiên cứu về công nghệ lưu trữ nhiệt ẩn có ý nghĩa thực tiễn đối với việc lưu trữ năng lượng trong tủ lạnh hấp phụ bằng năng lượng mặt trời. Ngoài ra, công nghệ lưu trữ năng lượng của tủ lạnh làm lạnh hấp phụ năng lượng mặt trời cần phát triển từ việc nghiên cứu các đặc tính của chính chất lỏng làm việc đến toàn bộ hệ thống và cải thiện hơn nữa cấu trúc của thiết bị làm lạnh hấp phụ.