KAUST研究人員表明，將太陽(yáng)能電池板的工作溫度降低幾度可以極大地增加太陽(yáng)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(yáng)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(yáng)能電池板保持涼爽的方法可以顯著提高太陽(yáng)能系統(tǒng)的投資回報(bào)率。

光伏(PV)研究的長(zhǎng)期重點(diǎn)一直是改善太陽(yáng)能模塊的PCE，并使太陽(yáng)能發(fā)電比不可再生的發(fā)電更具成本競(jìng)爭(zhēng)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(huì)使這些LCOE值產(chǎn)生偏差。捕獲陽(yáng)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(shuō)：“所有太陽(yáng)能電池都會(huì)產(chǎn)生熱量，這會(huì)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(duì)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(guò)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(guò)將模塊溫度降低僅3攝氏度，可以找到PCE來(lái)之不易的1%的增長(zhǎng)，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(shuō)：“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(lái)首先預(yù)測(cè)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(guò)在模塊級(jí)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(yáng)光中強(qiáng)烈吸收熱量。“用更透明的材料代替EVA，甚至采用無(wú)密封劑的模塊技術(shù)，都是有益的，” Xu說(shuō)。

“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(shuō)。“由于晶體硅太陽(yáng)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(lái)降低LCOE，這可能比電池效率的進(jìn)一步邊際提高更為重要。”

標(biāo)簽： 光伏系統(tǒng)性能