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【資料圖】

埃及研究人員使用石蠟作為相變材料(PCM)來降低光伏組件的工作溫度。他們發(fā)現(xiàn)，與沒有冷卻的參考模塊相比，這種材料可以提高15%以上的功率產(chǎn)量。

埃及蘇哈賈大學(xué)的研究人員開發(fā)了一種太陽能電池板的被動冷卻系統(tǒng)，該系統(tǒng)使用了一種被稱為石蠟RT-42的相變材料。該研究成果已發(fā)表在《Case Studies in Thermal Engineering》上。

相變材料可以在規(guī)定的溫度范圍內(nèi)吸收、儲存和釋放大量的潛熱，在研究水平上，經(jīng)常用于光伏組件冷卻。石蠟是從輕質(zhì)潤滑油中脫蠟獲得的，通常用于蠟燭、蠟紙、拋光劑、化妝品和電絕緣體。

科學(xué)家們將冷卻系統(tǒng)放置在尺寸為55cm×65cm的40瓦多晶面板上，并將其性能與沒有冷卻的相同參考面板進(jìn)行了比較。他們測試了傾斜角度為15度、20度、25度和30度的面板，以及不同的相變材料厚度。

這兩個(gè)模塊的效率為16.5%，開路電壓為12 V，短路電流為4.3 A，填充系數(shù)為0.78。

該研究小組解釋說：“為了容納光伏板，使用了一個(gè)內(nèi)部尺寸為55cm×65cm x 4cm的矩形相變材料容器，由2毫米厚的鍍鋅板制成。容器安裝在光伏板的背面，并涂上硅粘合劑，以防止相變材料完全熔化時(shí)可能出現(xiàn)的泄漏。”

研究人員使用紅外攝像機(jī)測量了光伏電池板不同部分前表面的溫度分布。在實(shí)驗(yàn)過程中，他們觀察到，對于所有厚度的相變材料，增加面板的傾斜角度會降低表面溫度。

研究人員強(qiáng)調(diào)說：“當(dāng)PV-PCM面板以15度角安裝時(shí)，它記錄了面板表面的最高溫度分布，而太陽能電池板表面在傾斜30度角時(shí)記錄了最低溫度。這可能歸因于這樣一個(gè)事實(shí)，即當(dāng)傾斜角度很小時(shí)，PCM內(nèi)由于對流產(chǎn)生的能量流非常低。”

在傾斜30度的情況下，冷卻面板的輸出功率比沒有冷卻的參考模塊高出15.8%。

研究人員表示：“將傾斜角度從15度改變到30度，可以使厚度為3厘米的PV-PCM的電效率提高7.4%。最后，使用厚度為3厘米的PCM，與PV參考面板相比，PV-PCM面板的電效率提高了14.4%?！?/p>