多年来,人们一直在努力了解太阳能电池的热力学,以便更好地改进物理学。光伏(PV)模块(其中包含用于直接发电的太阳能电池)的发热在许多文献中已被公认为关键的功率降级参数。目前,光伏发电的精确建模需要计算迭代模型,因为PV的输出电压产生超越方程。该研究使用基于代码的模型(CBM),其允许用户定义的代码实现光伏模块的太阳能,电能和热能的新颖集成,以便创建热光电模型。在将所提出的模型集成到MATLAB中之后,进行参数研究以了解温度和太阳辐射的变化如何影响发电期间的电和热能量流。有趣的是,结果表明,热量对于发电至关重要,尽管它不应超过电压开始恶化的临界值。在290K,本研究中使用的45W PV模块的电气流量为41.46J / s,如果产生的废热用于有用的热工作,则能量的总体改进可高达51%。 PV模块的能量和火用效率最初是相同的,但是由于随着温度的升高开路电压(Voc)的降低,能量效率降低。最后,本研究的见解旨在增加对PV模块中电和热能量流模式如何通过冷却和表面处理来稳定其温度或促进其光伏热应用的热回收的理解。
——文章发布于2019年6月