通过MATLAB开发的数值模型,我们研究的新型混合平板光伏热集热器在高真空(HV PV-T)优化太阳能热能转换和有效地满足工业过程的热负荷高达150◦C以及生产额外的电能。
在提出的设计中,光伏(PV)电池位于选择性太阳能吸收器(SSA)的正上方,形成一个多层的PV-SSA结构。
该系统的性能分析首先考虑了理论的电效率极限、不同的能带隙(0.66 eV≤≤3.00 eV)、发射率(0.1≤≤1)和工作温度(25◦C≤≤175◦C),其次关注各种实际的半导体材料。
我们分析了高带隙材料的具体情况,如之前报道的CdTe、硫化镉和砷化镓。
所进行的分析表明,利用HV-PVT集热器充分利用入射太阳辐射可以产生约12.2%的电气效率,而在100◦C下的入射功率仍可进行76.4%的热转换。
此外,使用独立的解决方案(即商业上最好的光伏和太阳能热集热器的组合)获得相同的年度能源,将需要比提议的HV PV-T集热器多50%的集热器面积。
编译 陈讲运