Thiết kế pin mặt trời mới mang lại hiệu suất trên 90%, tăng độ bền
Tấm PVT mới bao gồm một mô-đun quang điện, một lớp Tedlar, hai lớp etyl vinyl axetat (EVA) trong suốt và một tấm phủ bằng kính.
Vùng trao đổi nhiệt sử dụng một tấm phế nang mỏng để truyền nhiệt tối ưu giữa mô-đun PV và chất lỏng làm mát.
Các nhà nghiên cứu tại Đại học Chouaïb Doukkali ở Morocco đã đạt được những tiến bộ lớn trong công nghệ năng lượng mặt trời bằng cách phát triển một loại tấm pin mặt trời quang điện-nhiệt (PVT) cải tiến.
Thiết kế sáng tạo này giúp tăng hiệu quả đồng thời giải quyết các vấn đề về độ bền liên quan đến các mô-đun PVT truyền thống.
Nhóm nghiên cứu đã tạo ra một bộ trao đổi nhiệt hộp kênh tùy chỉnh cho nghiên cứu này. Bộ phận này tạo điều kiện cho quá trình trao đổi nhiệt đối lưu được tăng cường, đảm bảo toàn bộ bề mặt của tấm pin mặt trời tiếp xúc trực tiếp với chất lỏng làm mát.
Các nhà nghiên cứu giải thích rằng "Trong công trình này, một cấu hình bộ trao đổi nhiệt bằng nhôm mới, bao gồm 94 kênh và được gắn trực tiếp vào mô-đun PV, đã được thiết kế".
Giải quyết bất bình đẳng nhiệt độ
Thiết kế này cố gắng giải quyết hiệu quả vấn đề về sự thay đổi nhiệt độ, một thách thức thường xuyên góp phần làm giảm tuổi thọ và làm hỏng các tấm pin PVT thông thường.
"Đề xuất này nhằm giải quyết vấn đề bất bình đẳng nhiệt độ, ảnh hưởng đến độ bền của các tấm pin PV", họ nói thêm.
Tấm pin PVT mới này bao gồm nhiều thành phần chính, chẳng hạn như mô-đun quang điện, lớp Tedlar, hai lớp etyl vinyl axetat (EVA) trong suốt và tấm phủ bằng kính.
Bộ trao đổi nhiệt, đóng vai trò quan trọng đối với chức năng của tấm pin, được chia thành vùng nhôm rắn và một phần khác nơi nước chảy qua làm môi trường làm mát.
Ngoài ra, bộ trao đổi nhiệt này được chia thành ba phần: đầu vào chất làm mát (AZ), trao đổi nhiệt (ZE) và thoát chất lỏng (VZ).
Kết quả mô phỏng và cải tiến hiệu suất
Các mô phỏng được thực hiện bằng phần mềm COMSOL đã mang lại kết quả khả quan, cho thấy tấm pin có thể đạt hiệu suất điện là 12,11%, hiệu suất nhiệt là 78,59% và hiệu suất tổng thể ấn tượng là 90,7%.
Các mô phỏng làm nổi bật tác động đáng kể của lưu lượng chất lỏng làm mát đến hiệu suất của tấm pin.
Các thí nghiệm chỉ ra rằng cứ mỗi 10 L/h lưu lượng tăng, nhiệt độ của tế bào quang điện giảm 33,59°F. Sự giảm nhiệt độ này dẫn đến công suất đầu ra tăng 0,798 W và hiệu suất tế bào tăng 0,051%.
Vùng trao đổi nhiệt của tấm pin có một tấm phế nang với thành trên phẳng dày 0,4 mm tiếp xúc với mô-đun PV và thành dưới dày 0,4 mm.
Các nhà nghiên cứu nhấn mạnh rằng "Nó tạo điều kiện thuận lợi cho việc truyền nhiệt tối ưu giữa mô-đun PV và chất lỏng làm mát tuần hoàn bên trong các kênh".
Tương lai đầy hứa hẹn cho năng lượng bền vững
Việc tích hợp liền mạch vào các cấu trúc tòa nhà và khả năng thích ứng để cung cấp nhiệt không khí hoặc nước khiến nó trở thành một sự bổ sung linh hoạt cho thiết kế tòa nhà bền vững.
Sự đổi mới này trong công nghệ tấm pin mặt trời cho thấy tiềm năng đầy hứa hẹn cho các giải pháp năng lượng bền vững.
Hiệu quả và độ bền được cải thiện của tấm pin PVT mới này, đạt được thông qua thiết kế sáng tạo và thử nghiệm tỉ mỉ, có thể cách mạng hóa bối cảnh năng lượng mặt trời.
Mời các đối tác xem hoạt động của Công ty TNHH Pacific Group.
FanPage: https://www.facebook.com/Pacific-Group
YouTube: https://www.youtube.com/@PacificGroupCoLt
