مقایسه ی راندمان الکتریکی سلول های فتوولتائیک در حالت با و بدون ماده تغییرفازدهنده در اقلیم نیمه خشک با استفاده از نرم افزار کامسول مولتیفیزیکس (مطالعهی موردی مشهد)

از بین منابع انرژی های تجدیدپذیر، انرژی خورشیدی میتواند برای کاربردهای مختلف در دنیای امروز مورد استفاده قرار گیرد.در زمینه ی بهره برداری از این انرژی، پنل های فتوولتائیک رشد قابل توجهی داشتند. ولی دمای بالا ی ماژول فتوولتائیک مبتنیبر سیلیکون کریستالی منجربه کاهش راندمان الکتریکی و طول عمر آن می شود. در این تحقیق سیستم های فتوولتائیک با وبدون مواد تغییرفازدهنده (PV/PCM و PV) در گرم ترین ماه سال ۱۳۹۹-۱۴۰۰ شهر مشهد با استفاده از روش المان محدود در ماژول انتقال حرارت نرم افزار کامسول مولتی فیزیکس نسخه ۵/۶ مدلسازی شد. همچنین سلول خورشیدی مونوکریستالی بااستفاده از نتایج شبیه سازی حرارتی و خواص فتوولتائیکی و فیزیکی آن از طریق ماژول نیمه هادی این نرم افزار شبیه سازی شد.نتایج نشان داد، که کاهش دمای سلول به طور متوسط در سیستم PV/PCM با پارافین RT۳۵ نسبت به سیستم PV؛ ۲/۷۹˚C می باشد، که این سیستم با جذب انرژی حرارتی اضافی پنل، افزایش دمای سلول فتوولتائیک را در ماه های گرم شهر مشهد تقریبا ۱ الی ۱/۵ ساعت به تاخیر می اندازد. برای این مناطق با حداقل ۱۰ ساعت تابش خورشیدی، ولتاژ مدارباز سلول مونوکریستالی بهطور متوسط به ازای هر درجه کاهش دمای آن در سیستم فتوولتائیک با مواد تغییرفازدهنده نسبت به سیستم بدون آن ۲/۲۱ میلی ولت کاهش یافته است و همچنین افزایش بازده سلول به ازای کاهش هر درجه دمای آن در این سیستم نسبت به پنل بدون خنک کننده به طور متوسط ۰/۴۹۵% می باشد، که انتظار افزایش راندمان الکتریکی تا حداقل ۲ درصد را داریم.

کلیدواژه ها:

خنک کاری ، شبیه سازی ، سلول خورشیدی ، پارافین ، دما