太阳电池冷却及光伏光热一体技术的新进展.pdf

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1、第32卷第5期2011年10月电力与能源397太阳电池冷却及光伏／光热一体技术的新进展肖泽成，秦红，靳晓钒(广东工业大学材料与能源学院，广州510006)摘要：由于太阳电池光电转换效率随自身温度的升高而下降，因而对太阳电池进行冷却成为当前太阳能光伏研究的一项重要内容；同时，在太阳电池冷却的研究课题当中引申出了光伏与光热相结合(PV／T)的概念，使太阳电池转换而成的热量得以应用，这是新能源产业的一项重要发展趋势。收集并整理了近5年国内外的太阳电池冷却方法和光伏光热一体化研究成果，特别是针对平板式太阳电池组件与太阳能集热器

2、相结合的研究文献，对其进行了分析和比较。关键词：太阳电池；冷却；光伏／光热一体中图分类号：TM914．4文献标志码：B文章编号：2095—1256(2011)05—0397—05RecentAdvancesofSolarCells’CoolingandHybridPhotovoltaic／ThermalTechnologyXiaoZecheng，QinHong，JinXiaofan(GuangdongUniversityofTechnology，FacultyofMaterialsandEnergy，Guangzhou

3、510006，China)Abstract：Asthesolarcellphotoe1ectrjcconversionefficiencydecreaseswhentheirtemperaturerises，thecoolingofsolarcellshasbecomeanimportantcontentforphotovoltaicresearches；meanwhile，thisextendstheconceptofhybridphotovoltaic／thermal(PV／T)SOastoutilizethehe

4、attransferedbysolarcells，whichisanimportantdevelopmenttrendfornewenergyindustry．ThispapercollectedandsortedthesolarcellscoolingmethodsandPV／Tresearchachievementsinrecent5yearsathomeandabroad．especiallyforflatplatesolarcellscombinedwithsolarcollectors，madetheanal

5、ysisandcomparisons．Keywords：solarcells；cooling；PV／T文将介绍和评价国内外有关这方面的最新成果，并O引言对这些成果的潜力和有待解决的问题进行分析。目前，晶体硅太阳电池产品的光电转化率通1太阳电池的冷却方法常不到2O，无效的太阳辐射能量除了部分被表面反射外，还有很大一部分将被转换为热能，加上目前的研究成果，主要集中在采用空气冷却电池电路内阻导致的欧姆热，电池元件的温度会和水冷却太阳电池。其他的方法，例如于红云不断上升。温度的提高会使晶体硅太阳电池的发等[2使用基于塞贝克效应

6、的温差电池，对太阳电电效率降低，温度系数通常在一0．4O～池的背板热量加以利用；A．Akbarzadeh和T．一0．73／℃之间口]，即工作温度升高50℃，太阳Wadowski『3采用热管为槽式聚光太阳电池降低电池的效率最大可能下降36，所以降低工作温到46℃，虽然各有特点，但是或者效果有限或者度对于提高太阳电池的效率非常重要，特别是在应用面不广，不是主流。空气冷却结构简单效果采用聚光方法提高太阳电池的发电能力时，高效较差，与空气相比水具有更大的比热容，因而用水的散热手段成为关键。另一方面，散热可以提供对太阳电池进行冷

7、却的效果更好。大量的低品位热能，对于光伏发电项目来说节能1．1空气冷却的潜力也很大。因此近年来随着太阳能光伏发电空气冷却可以采用自然通风也可以采用强制技术的推广普及，太阳电池冷却及光伏／光热一体通风。自然通风比较简单，目前大部分太阳电池技术的研发受到了关注，并取得了不少成果。本的冷却均采用自然通风；强制通风降温效果更好，398肖泽成，等：太阳电池冷却及光伏／光热一体技术的新进展但是风扇的驱动需要耗能，降温取得的效率提高单但换热效果较差，强制循环换热效果好，但结构会有部分抵消。复杂，而且要消耗一定电能。1)自然通风通风方

8、式的优化和太阳电池广东工业大学秦红等研发了一种蓄冷降温组件材料的导热性能的改善，都可以加强自然通式太阳电池组件，该组件用水冷却太阳电池的背风的冷却效果。例如，南京航空航天大学的黄护板，结构与光伏热水器相似，最大可使电池背板温林等针对了某个光伏建材型太阳电池板的自然度降低26℃，把光伏组件的光电转换效率提高通风冷却，设计了最佳的自然