مروری بر سامانه های فوتوولتاییک حرارتی و بررسی راهکارهای بهبود عملکرد آن

Abstract

کلکلتورهای فتوولتاییک حرارتی، دستگاه‌هایی هستند که انرژی خورشیدی را به طور همزمان به جریان الکتریسیته و گرما تبدیل می‌کنند. مشکل عمده پنل‌های فتوولتاییک آن است که با افزایش دمای سطح سلول‌های فتوولتاییک، توان الکتریکی مفید خروجی آن‌ها کاهش محسوسی پیدا می‌کند. با دفع حرارت از پنل‌ها، می‌توان از این اثر نامطلوب جلوگیری کرد. برای این منظور می‌توان با عبور یک سیال از روی سطح پنل‌های فتوولتاییک(سطح جلو و پشت پنل)، بخشی از گرمای پنل را جذب نموده و باعث کاهش دمای سطح پنل فتوولتاییک و افزایش راندمان الکتریکی و حرارتی و در مجموع راندمان کل این سیستم شد. همچنین می‌توان از سیالی که با جذب حرارت، دمای آن افزایش یافته جهت مصارف گوناگون از جمله گرمایش آب مصرفی، خشک‌کن خورشیدی و از این قبیل موارد استفاده کرد. در کار حاضر جنبه‌های مختلف سیستم‌های فتوولتاییک حرارتی از جمله مفهوم و روش‌های خنک‌کاری، طبقه‌بندی سیستم‌های فتوولتاییک حرارتی، سامانه هواخنک، سامانه آب خنک، فتوولتاییک حرارتی با نانوسیال با بکارگیری طیف وسیعی از روش‌ها و یکپارچه سازی این سیستم با ساختمان مورد بررسی قرار گرفته است. این مطالعه نشان می‌دهد که برای کاهش هزینه و افزایش اثربخشی چنین سیستم‌هایی به تحقیقات بیشتری نیاز است.