基于GaAs电池与纳米流体分频的全光谱发电系统性能分析
2021-07-02宗顺禹
东北电力大学学报 2021年2期
宗顺禹,吴 俊,方 鑫,安 巍
(同济大学机械与能源工程学院,上海 201804)
在传统的光热光电混合利用系统(Photovoltaic/Thermal,PV/T)中,热能总是由附着在光伏电池背面的冷却装置收集,光伏电池的工作温度限制了系统获取热能的温度,使得它们很难满足工业应用的要求.近年来,采用光谱分频技术的PV/T系统被认为是一种比传统PV/T系统更能有效获取太阳能的方法.Mojiri[1]在综述中表明,PV/T系统中的光谱分频技术可以通过两种不同的方法实现:基于薄膜滤波器的反射透射法和基于纳米流体滤波器的吸收透射法.综述中指出,基于纳米流体的光谱分频技术(Nanofluid Spectral Splitting,NSS)还可以通过调节纳米流体的光学特性来调节系统光热和光电的输出比例以满足应用中的各种需求,此外NSS技术对工作环境的要求并不像薄膜技术那样严格.而Verma和Tiwari[2-3]在他们的综述中指出,纳米流体应用于PV/T系统可以显著提高热效率.因此,采用NSS技术PV/T系统可适用于多种太阳能利用产业.光谱分频技术也有少量的实验研究,Huaxu等[4]通过实验研究验证了乙二醇-氧化锌纳米流体在光谱分频PV/T系统应用的可行性,他们还在后续的工作中[5],通过设计实验研究了基于SiO2/TiO2薄膜滤波器的光谱分频PV/T系统的性能.实验结果表明,光谱分频技术可以有效降低光伏电池的温度,提高光伏电池的发电效率和光伏转化效率.Ju等[6]回顾了纳米流体分频技术相关的实验和理论工作.他们在综述中指出,有众多学者通过建立数学模型对纳米流体的……
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