بهبود عملکرد پنل فتوولتاییک با استفاده از سینک حرارتی مواد تغییر فاز دهنده دارای فوم و فین

باتوجه به شرایط بحرانی محیط زیست، استفاده از منابع تجدیدپذیر جهت پژوهش و تولید برق در این زمینه رونق بسیار زیادی پیدا کرده است که سهم قابل توجهی از این منابع تجدیدپذیر، انرژی های خورشیدی نیز می باشد که متداول ترین نوع انرژی خورشیدی، انرژی فتوولتائیک است. فتوولتائیک سیستمی با قابلیت تبدیل مستقیم نور به الکتریسته است که در راستای گسترش این فناوری، یکی از مشکلات، افزایش دمای سطح پنل فتوولتائیک می باشد که منجر به کاهش راندمان الکتریکی پنل می شود. برای رفع آن، از روش های گوناگونی مانند روش های خنک کننده غیر فعال که بهترین آن استفاده از مواد تغییر فاز دهنده به همراه فین حرارتی است، استفاده می شود. در این مقاله، با کمک شبیه سازی عددی، عملکرد پنل فتوولتائیک با پنج مدل هیت سینک حرارتی که شامل، مواد تغییر فاز بدون فین حرارتی، ترکیب مواد تغییر فاز با هندسه های فین حرارتی مستطیلی، فین عمودی، مواد تغییر فاز با فوم فلز مس و حالت هیبریدی فوم فلزی مس و فین مستطیلی با مواد تغییر فاز مقایسه شده است. همان طور که انتظار می رفت، برای هندسه فینمستطیلی، میانگین دمای لایه فتوولتائیک و بازده الکتریکی به ترتیب ۶۴.۸ سانتیگراد و ۱۳.۸ درصد است و برای حالت هیبریدی فوم فلز مس با فین مستطیلی که قرارگیری فوم فلز و فین در راستای افقی به هم متصل شده اند، میانگین دمای فتوولتائیک و بازده الکتریکی به ترتیب ۵۷.۰۳ سانتیگراد و ۱۴.۷۵ درصد است. در نتیجه، استفاده از حالت هیبریدی فوم فلز مس با فین مستطیلی، به عنوان هیت سینک حرارتی، مناسب تر از استفاده از هندسه فین مستطیلی می باشد، البته فین مستطیلی عملکرد قابل قبولی نیز داشته است.

کلیدواژه ها:

هیت سینک حرارتی ، فتوولتائیک و راندمان الکتریکی ، فین ، فوم فلزی ، مواد تغییرفاز دهنده