光伏温差界面热耦合特性及混合发电效率

李欣然，王立舒，李　闯，董宇擎，李天舒

·农业生物环境与能源工程·

光伏温差界面热耦合特性及混合发电效率

李欣然，王立舒※，李闯，董宇擎，李天舒

（东北农业大学电气与信息学院，哈尔滨 150030）

光伏温差混合发电系统实际应用中因为温差电池布线及存在尺寸误差等原因，部分光伏电池背板与外界进行自然对流及自然辐射换热，光伏温差界面热耦合特性较为复杂，对混合发电效率的影响规律有待探索。该研究通过有限元软件模拟混合发电系统热场分布，研究接触热阻与辐照度在4种温差电池与光伏电池面积比情况下对混合发电系统的影响规律。结果表明：混合发电系统中对光伏电池的降温效果随着温差电池与光伏电池面积比增大而提高，标况条件下面积比为0.25、0.50、0.75与1.00的系统分别降低光伏电池温度11.02%、13.34%、13.80%与23.12%。增大温差电池与光伏电池面积比可以提升混合系统发电效率，降低接触热阻能提升同一面积比系统发电效率，通过仿真分析与试验验证，面积比为1.00的混合发电系统采用高热导率界面材料时具有最高的发电效率。该研究采用市场化电池研究混合发电系统温度及混合发电效率影响规律，为光伏电池与温差电池联合使用提供参考依据。

光伏；辐照度；温差；接触热阻；发电效率

0 引 言

中国光伏产业发展迅速[1]，光伏发电量已经是世界第一[2]。光伏发电已广泛用于农业生产[3]，但目前光伏电池转换效率提升已达到瓶颈，为提升太阳能利用率及节省空间，光伏温差混合发电技术成为了新的研究热点[4]。……