热开关控制光伏/温差联合发电装置设计提高发电效率

摘要

为解决光伏电池板接收太阳辐射发电时板面温度上升导致光电转换效率下降的问题,该文通过温差发电技术对光伏电池板进行主动冷却;同时为解决温差发电技术因温差较小时热电转换效率低下的问题,引入热开关对装置进行控制,并采用扁平热管作为传热单元,利用水对流为系统进行冷却.为测试基于热开关的光伏/温差联合发电装置的性能,分析了不同光辐射强度、不同板面温度、以及不同冷端温度对系统的影响,并搭建试验平台,对联合发电装置进行试验研究.结果表明,装置联合发电效率高于单独一种发电方式的效率,实现了能量的梯级利用.在对装置进行瞬时性能测试期间,发电效率最高达到19.45％,发电功率最大达到32.15 W.在6 d全天性能测试期间,联合发电装置的平均发电效率为17.72％,最高可达18.37％.所获电能基本可以满足农业温室大棚检测系统、远程传感器的供电要求.