研究目的
研究超高聚光光伏系统（聚光比2000-10000倍）中平板散热器在无源冷却方案下的应用可能性。
研究成果
太阳能电池的微型化对于超高倍聚光光伏系统中的有效热管理至关重要。平板散热器能有效管理高达一万倍聚光条件下微型太阳能电池的热负荷，使电池温度保持在60摄氏度以下。未来工作将把光学元件纳入热模型研究，并解决不同多结太阳能电池的电-热耦合建模问题。
研究不足
该研究未包含翅片散热器，并假设平板散热器边界处于绝热条件，这可能无法完全代表现实场景。热导率设定时未考虑温度变化的影响。
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AIP会议录 [美国物理联合会出版社第15届聚光光伏系统国际会议（CPV-15）- 摩洛哥非斯（2019年3月25-27日）] 第15届聚光光伏系统国际会议（CPV-15）- 超高倍聚光光伏系统中平板散热器冷却机制的有限元分析
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AIP会议录 [美国物理联合会出版社第15届聚光光伏系统国际会议（CPV-15）- 摩洛哥非斯（2019年3月25-27日）] 第15届聚光光伏系统国际会议（CPV-15）- 超高倍聚光光伏系统中平板散热器冷却机制的有限元分析
DOI：10.1063/1.5124176
出版年份：2019
更新时间：2025-09-11 14:15:04
摘要：
聚光光伏（CPV）系统的潜在降本空间与聚光因子密切相关，因为更高的光照浓度意味着太阳能电池所需的半导体材料更少。然而，在如此超高光通量下实现热管理颇具挑战。采用小型化太阳能电池有助于改善热管理效果。在可能的冷却方案中，若可行，使用平板散热器进行被动冷却将是散热最简单的方式，并能加速超高倍率CPV样机的研发。本研究通过三维有限元热模型，探究了2000-10000倍聚光比范围内平板散热器被动冷却的可行性。结果表明：对于1mm×1mm微尺寸太阳能电池，常规铝制平板散热器可在高达10000倍聚光条件下实现有效热管理。
作者：
álvaro Valera，Eduardo F. Fernández，Pedro M. Rodrigo，Juan P. Ferrer-Rodriguez，Pedro Pérez-Higueras，Florencia Almonacid
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