汤迪 钱耀 唐自豪 陈明 周平旺 李鹏

（武汉理工大学机电工程学院 湖北武汉 430070）

1 概述

太阳能由于清洁无污染、取之不尽且总量巨大，是一种很好的可再生能源。目前商用的光伏电池组件的光电转换效率通常只有6%到15%，其余的大部分转化成热能，一部分散失到环境中去，另一部分则导致电池温度升高、发电效率降低。为提高太阳能综合利用效率、降低发电系统的成本、解决光伏电池的冷却问题，国内外学者[1,2]提出了太阳能光伏/光热综合利用(PV/T)的思想，即在光伏组件的背面铺设流道，通过流体带走耗散热能，并对这部分热能加以收集利用,大大提高了太阳能的综合利用率。近年来聚光太阳能光电-光热综合利用复合（CPV/T）系统的研究逐渐受到重视[3]。

2 热管式CPV/T 系统的理论研究

热管式CPV/T系统的核心组成部件是热管式CPV/T“组件”。每一个组件由12个热管式CPV/T“单元”组成，每个单元通过通有冷却水的水管串联在一起。太阳光通过菲涅尔透镜聚光后投射在两个聚光太阳能电池上。电池通过导热贴粘接在冷却块上，冷却块的分别紧密装配在热管的两端（即热管的蒸发段）。热管的中间段（冷凝段）穿过通有循环冷却水的水管。一部分太阳能被电池转化为电能，其它无法转化的“废热”会通过聚光太阳能电池传递给冷却块，在由冷却块传递给热管的蒸发段，通过热管将“废热”释放给热管外部循环的冷却水。为了减少热损失，在冷却块、热管、水管的外表面包裹有绝热材料。……