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SOLARENERGY E置暖翻技术与产罐 聚光光伏散热系统综述 一王宇辰1金以明2杜张李1张坤1钱之龙1杨帆1 (1．东南大学能源与环境学院2．东南大学图书馆) 摘要：主要阐述太阳电池散热器的设计原理，并对不同聚光倍事下的光伏发电系统电池散热方式进行 分类讨论与分析。 关键词：太阳电池冷却；散热系统；太阳能分频利用；热电联产 一引言 电池散热。所以，按此分类，还有一种散热系统设 聚光光伏发电技术(cPV)，使用价格相对低廉计为直接滤过可转换为电能的有效太阳能，从而 的聚光反射玻璃或透镜来大幅减少昂贵的太阳电 有效降低太阳电池温度，并可对剩余太阳能进行 池的使用面积，从而被视为一种有效降低太阳能 再利用。对于要求更高的太阳电池换热系统，如冲 发电成本的重要途径。但是入射到太阳电池上的 击射流冷却、微管道冷却及强制两相对流冷却系 太阳光能只有小部分转化成电能(电池效率一般为 统都有很好的发展前景。此外还应考虑太阳电池 20％)，其余大部分转换为热能，并储存在电池里。 废热的利用，建立热电联产系统，最大限度地提高 太阳电池温度升高，在短期内会影响电池的发电 太阳能利用率。 效率及输出功率，长期在高温下工作还会引起太 阳电池迅速老化并严重缩短其使用寿命。因此，太 二聚光光伏散热系统的设计原则 阳电池冷却技术的研究是必要的，也是必须的。 1太阳电池温度 太阳能散热系统根据太阳电池的排列、聚光 太阳电池制造商一般会给出太阳电池的工作 比、能耗等因素，有不同的分类。目前，根据主流 温度以及能承受的最高温度。散热系统在满足该 的分类方法分为主动式散热和被动式散热两种。 温度的前提下，平衡散热成本后应最大限度地降 被动式散热系统耗能为零，散热温度有限，主要应 低太阳电池温度，这不仅可提高太阳电池发电效 用于聚光比较低的光伏发电系统，典型系统有加 率，还可减缓太阳电池老化，延长太阳电池寿命。 或未加翅片的铝材料散热背板，热管散热系统。主 2太阳电池组温度的均匀性 动式散热系统需要加泵等耗能实施强制流动换热， 研究表明，太阳电池发电效率的降低在一定 工质可为气体或液体，特点是散热量大，主要应用 程度上受电池组温度均匀性的影响。在目前的光 于高倍聚光太阳电池的散热。降低太阳电池温度 伏发电系统中，常将一系列太阳电池串联，再将每 有两种途径：一是减少电池入射的热量；二是增强 组电池并联以提高发电效率。串联的电池组在给 SOLARENERGY11／2011 万方数据 SOLARENERGY ，融零与产蠢E—匝■曰 定的输出功率要求下，将提高输出电压并降低输 时 太阳电池只能工作30分钟。 出电流，从而减少电阻的耗能损失。但根据电流匹 ，， 配原则，整个电池组的输出功率将受到电池组中 0 O 输出最小的电池的限制。因此，温