Испытания фотоэлектрических и фототермальных батарей из различных материалов.
DOI:
https://doi.org/10.31489/2022No4/44-50Ключевые слова:
монокристалл, поликристалл, фототермальный, мобильное устройство, коллектор тепла, сотовый поликарбонат, напряжение холостого хода, ток короткого замыканияАннотация
Во всем мире последние годы сокращается использование углеводородных ресурсов, а их место заменяют экологически чистые альтернативные и возобновляемые источники энергии. Поэтому большое внимание уделяется усовершенствованию устройств на основе фотоэлектрических батарей. Проведение целевых научных исследований в этом направлении является одним из актуальных вопросов настоящего времени. В статье представлены результаты сравнения электрических параметров фотоэлектрических и фототермических батарей при использовании в естественных условиях. Эксперименты проводились на трех традиционных фотоэлектрических батареях и фототермических батареях, изготовленными из разных материалами и с различными конструкциями. Все аккумуляторы установлены в мобильной конструкции, а вдоль длинной стороны устройства, соединяющего аккумуляторы, установлены две плоскости (рефлектора), отражающие солнечный свет. В таких же условиях интенсивность солнечного излучения увеличивается с помощью рефлекторов, возвращающих свет к фотоэлектрическим и фототепловым батареям. На лицевой поверхности фотоэлектрических батарей предусмотрено вертикальное (90º) падение солнечных лучей. Получены различные значения электрических параметров испытываемых батарей в зависимости от типа материала и конструкции. По сравнению с традиционными фотоэлектрическими батареями фототермические батареи производили в 1.3-1.4 раза больше электроэнергии в зависимости от типа материала. В результате эксперимента получены данные о напряжении холостого хода, токе короткого замыкания и мощности фотоэлектрических и фототермических батарей в условиях жаркого климата. Согласно результатам, высокие показатели по электрическим параметрам имеют монокристаллические фотоэлектрические и фототермические батареи, изготовленные на их основе.Библиографические ссылки
"1 Tursunov M.N., et al. Improving the efficiency of a photothermal conversion unit. Solar engineering, 2014, No. 4, pp. 84 – 86. [ in Russian]
Tursunov M.N., et al. Photothermoelectric batteries based on silicon solar cells. Geliotekhnika, 2011, No. 1, pp. 72 – 75. [ in Russian]
Akhatov J.S., et al. Experimental Investigations on PV-T collector under natural condition of Tashkent. Energy Procedia, 2013, No. 39, pp. 2327 – 2336.
Chow T.T. A review of photovoltaic/thermal hybrid solar technology. Applied Energy, 2010, Vol. 87, Issue 2, pp. 365 – 379. doi:10.1016/j.apenergy.2009.06.037
Sandnes B.A., et al. Photovoltaic/thermal (PV/T) collector with a polymer absorber plate: experimental study and analytic model. Solar Energy, 2002, No. 72. pp. 63 – 73. doi:10.1016/S0038-092X(01)00091-3.
Hallmark B., et al. The application of plastic micro capillary films for fast transient micro-heat exchange. International Journal of Heat and Mass Transfer, 2008, No. 51. pp. 5344 – 5358. doi:10.1016/j.ijheatmass transfer.2008.01.036
Mabrouk A., et al. Comparative performance evaluation of different photovoltaic modules technologies under Kuwait harsh climatic conditions. Energy Reports, 2020, Vol. 6, pp. 2689 – 2696. doi: 10.1016/j.egyr.2020.09.034
Mosalam M.A., et al. Determination of suitable types of solar cells for optimal outdoor performance in desert climate. Renewable Energy, 2000, Vol. 19, Issues 2, pp. 71–74. doi: 10.1016/S0960-1481(99)00018-X
Erdem E., et al. Outdoor performance analysis of different PV panel types. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 2017, Vol. 67, pp. 651 – 661. doi: 10.1016/j.rser.2016.09.051
Omar I.N., et al. Outdoor performance analysis of different PV technologies under hot semi-arid climate. Energy Reports, 2020, Vol. 6, pp. 36 – 48. doi:10.1016/j.egyr.2020.08.023
Visa I., et al. Comparative analysis of the infield response of five types of photovoltaic modules. Renewable Energy, 2016, Vol. 95, pp. 178 – 190. doi: 10.1016/j.renene.2016.04.003
Lontsi K.A., et al. Experimental study on the electrical and thermal characteristics of a hybrid photovoltaic /thermal water solar collector model using photovoltaic solar modules of different brands. Energy Conversion and Management, 2022, Vol, 14, pp. 100198. doi: 10.1016/j.ecmx.2022.100198
Ben Z.S., et al. Hybridization of Taguchi method and genetic algorithm to optimize a PVT in different Moroccan climatic zones. Energy, 2022, Vol. 250, No. 123802. doi: org/10.1016/j.energy.2022.123802
Muminov R.A., et al. Study of the influence of temperature on the parameters of photothermal batteries in the southern regions of the republic. Alternative energy and ecology, 2021, No.25, pp. 40 – 47. [in Russian]. doi: 10.1551 8 /isjaee.2021.09.040-047
Saeed A.G., et al. Investigation of solar photovoltaic-thermal (PVT) and solar photovoltaic (PV) performance: A case study in Ghana. Energies, 2020, Vol. 13, pp. 2701. doi: 10.3390/en13112701 "
