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边框阴影对光电光热一体化系统中光电性能影响的研究
( 2015-01-07 )
 

光电光热一体化(PV/T)系统可以同时进行光电转换和光热转换,显著提高了太阳能的光电光热综合利用率,是太阳能研究领域的热点,具有广阔的应用前景。在PV/T系统中,由于侧面边框的存在,会使得边缘部分的电池十分容易被阴影部分遮盖,降低光电效率,从而影响系统的整理效率。最近,中国科学技术大学裴刚教授研究组围绕部分阴影对单体电池的性能影响,边框阴影对PV/T系统光电性能的瞬时及年平均影响等问题进行了研究。相关成果发表在能源领域的一区期刊Applied Energy 论文主要学生完成人2012级博士生汪云云(Wang, Y., Pei, G., & Zhang, L. (2014). Effects of frame shadow on the PV character of a photovoltaic/thermal system. Applied Energy, 130, 326-332.)。

 

 

研究发现,单片电池在部分阴影遮挡下,其输出性能可以近似为整块电池在平均辐照下的输出性能。

    

 Fig. 3 Maximum output power under different areas of the unshaded part

虽然边框阴影相对电池总体面积较小,但对系统效率影响显著,在最坏情况下,光电效率下架39.3%。并联方式的阴影损失电能要低于串联方式,但是并联电路中的隔离二极管会引起额外的电能损失。综合考虑下,串联方式的年度电能输出要高于并联方式。降低边框高度,增大电池距边框距离有利于减少边框阴影的影响。研究结果对PV/T系统的结构性能优化具有指导意义。

 

 


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