KAUST研究人員表明，將太陽能電池板的工作溫度降低幾度可以極大地增加太陽能電池板在整個(gè)使用壽命中產(chǎn)生的電能。面板溫度越高，太陽能轉(zhuǎn)換效率(PCE)越低，退化和失效的速度就越快。尋找使太陽能電池板保持涼爽的方法可以顯著提高太陽能系統(tǒng)的投資回報(bào)率。

光伏(PV)研究的長期重點(diǎn)一直是改善太陽能模塊的PCE，并使太陽能發(fā)電比不可再生的發(fā)電更具成本競爭力。PCE越高，光伏系統(tǒng)在其整個(gè)生命周期中的財(cái)務(wù)回報(bào)就越好，或者其“平均能源成本”(LCOE)越低。

其他因素可能會使這些LCOE值產(chǎn)生偏差。捕獲陽光本質(zhì)上是高溫作業(yè)。Stefaan De Wolf團(tuán)隊(duì)的博士后Xu Lujia Xu說：“所有太陽能電池都會產(chǎn)生熱量，這會降低電力輸出并縮短模塊壽命。” 面板通?？梢赃_(dá)到60-65攝氏度，但是熱量對LCOE的影響很少受到關(guān)注。

現(xiàn)在，Xu，De Wolf和他們的同事已經(jīng)開發(fā)出一種度量，該度量通過降低模塊溫度與LCOE增益以提高模塊效率直接比較LCOE增益。他們發(fā)現(xiàn)，在典型的工作條件下，通過將模塊溫度降低僅3攝氏度，可以找到PCE來之不易的1%的增長，從而實(shí)現(xiàn)LCOE的相同改善。

關(guān)鍵因素是，較熱的面板故障發(fā)生的速度要快得多。徐說：“模塊溫度降低4攝氏度將使模塊的故障時(shí)間縮短50%以上，而降低7攝氏度，則可將故障率提高到100%以上。”

然后，團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一個(gè)模型來首先預(yù)測模塊溫度，然后找到降低溫度的方法。最有效的方法是將模塊放置在有風(fēng)的環(huán)境中，并進(jìn)行適當(dāng)?shù)陌惭b，以確保有效地將熱量傳遞到周圍環(huán)境。但是他們還表明，通過在模塊級別進(jìn)行修改，可以取得顯著的收益。用于密封模塊的EVA聚合物密封劑可從太陽光中強(qiáng)烈吸收熱量。“用更透明的材料代替EVA，甚至采用無密封劑的模塊技術(shù)，都是有益的，” Xu說。

“我們的結(jié)果表明，研究人員應(yīng)該更加關(guān)注模塊溫度，” De Wolf說。“由于晶體硅太陽能電池的效率已接近實(shí)際上限，因此應(yīng)及時(shí)考慮采用其他方法來降低LCOE，這可能比電池效率的進(jìn)一步邊際提高更為重要。”

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