武汉理工大学吕松Renewable Energy ：基于相变材料的光伏热电系统性能优化

文摘 2024-12-20 17:56 山东

转自学在热电

第一作者：Song Lv

通讯作者：Song Lv

通讯单位：武汉理工大学

文章链接：https://doi.org/10.1016/j.renene.2024.122203

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研究提出了一种光伏-热电发电机-相变材料（PV-TEG-PCM）混合系统，旨在提高太阳能的利用效率并解决热散失问题。该系统通过在热电发电机（TEG）周围添加热绝缘材料，收集更多热量并提高热能密度，帮助相变材料（PCM）更有效地吸收和储存热能，从而调节系统温度。实验结果显示，在1000 W/m²辐照度下，该混合系统的效率提高至14.2%，相比独立光伏系统，温度降低了2.4°C，最大效率提升了1.7%；与无绝缘材料的系统相比，添加热绝缘材料后温度降低了3.29°C。该混合系统提高了能量密度并降低了系统温度，为高效的混合电力系统提供了创新方案。

研究背景

近年来，能源短缺和环境污染问题日益严重。开发和利用可再生新能源已成为人类社会长期发展的必然需求。太阳能作为一种高效清洁的可再生能源，已在全球范围内得到大力推广。光伏（PV）电池可以直接将太阳能转化为电能，具有许多优点并且应用日益广泛。然而，当光伏电池吸收太阳能时，它们只能将有限的太阳能转化为电能，未转化的太阳能则会变为热能。这不仅是能源的浪费，而且这部分热能会增加光伏电池的温度，降低其效率，并缩短其使用寿命。因此，为了提高太阳能的利用效率和光伏电池的稳定性，利用这些废热同时降低光伏电池的温度是亟待解决的问题。

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