傳熱能力對光伏電池特性的影響.pdf

1、隨著節(jié)能減排、可持續(xù)發(fā)展等觀念的深入人心,光伏發(fā)電作為一種清潔環(huán)保的發(fā)電方式越來越受到人們的關(guān)注。光伏發(fā)電的核心元件是光伏電池,然而工作溫度卻制約了光伏電池的發(fā)電效率。研究表明:溫度每升高1C,開路電壓降低0.4％,短路電流升高0.25％,光伏電池的最大輸出功率降低0.06％。本文從傳熱的角度出發(fā),采用模擬與實驗相結(jié)合的方式來研究進入系統(tǒng)熱流密度、系統(tǒng)與外界換熱情況以及接觸熱阻等因素對光伏電池溫度分布和發(fā)電性能的影響。
　　研究表

2、明:光伏發(fā)電系統(tǒng)與外界換熱能力的大小直接影響到光伏電池的溫度,進而影響到發(fā)電效率?？紤]進入系統(tǒng)內(nèi)部的熱流密度為1376W/m2,采用空氣自然對流方式換熱(對應Nu數(shù)為14.98),光伏電池的發(fā)電效率可達17.6％。若采用強制對流或水冷方式等強化措施換熱則可降低光伏電池的溫度,提高發(fā)電效率,當Nu數(shù)達到1500時,光伏電池的發(fā)電效率最大可達到21％。若在光伏電池底部加入溫差發(fā)電模塊,組成光伏-溫差混合系統(tǒng),同樣進入混合系統(tǒng)內(nèi)部的熱流密度為

3、1376W/m2,采用空氣自然對流方式換熱(對應Nu數(shù)為14.98),混合系統(tǒng)中光伏電池的發(fā)電效率可增加到19.37％。溫差發(fā)電模塊的加入使光伏電池的溫度降低8.3％,發(fā)電效率增加10.1％。若混合系統(tǒng)與外界換熱的Nu數(shù)大于1500,則光伏電池和溫差發(fā)電模塊的發(fā)電效率幾乎與Nu數(shù)的變化無關(guān)。
　　在研究系統(tǒng)傳熱特性時發(fā)現(xiàn),接觸熱阻在很大程度上制約了接觸面間的熱量傳遞,因此溫差模塊與光伏電池之間接觸方式的選擇尤為重要。通過對比不同接