Constructive solution of highly effective photoenergy module: development and experimental testing

Abstract

Based on experimental study and computermodeling of working temperature influence on the efficiency of Chinese production silicon solar cells identified temperature dependence of efficiency shows the feasibility of using Chinese production Si-SC in the construction of photovoltaic thermal system, which together with the heat pump is part of a combined system for hot water supply, heating and air conditioning. Based on a detailed analysis of the working temperature influence on the efficiency of photovoltaic processes that determine the solar cells work, it has been developed the optimal construction and technological solution of hybrid solar generated module, the main feature ofwhich is the heat exchange block, designed to reduce the solar cells working temperature. The experimental testing of hybrid modules samples equipped with developed cooling system, high-voltage part of power take-off system demonstrates their reliability and high efficiency which allow to achieve the such module efficiency up to 18.5 %.

На основе экспериментального исследования в комплексе с компьютерным моделированием влияния рабочей температуры на эффективность кремниевых солнечных элементов китайского производства выявлена температурная зависимость их эффективности. Температурная зависимость показывает целесообразность использования солнечных элементов китайского производства в составе фотоэлектрической тепловой системы, которая вместе с тепловым насосом является частью комбинированной системы горячего водоснабжения, отопления и кондиционирования воздуха. На основе детального анализа влияния рабочей температуры на эффективность фотоэлектрических процессов, определяющих работу солнечных элементов, было разработано оптимальное конструктивно-технологическое решение гибридного солнечного генерирующего модуля, основной особенностью которого является теплообменный блок, предназначен для снижения рабочей температуры солнечных элементов. Экспериментальные испытания образцов таких модулей, оснащенных разработанной системой охлаждения и высоковольтной системой отбора мощности, демонстрируют их надежность и высокую эффективность, позволяющие достичь КПД гибридного модуля до 18,5 %.