تحسين أداء الألواح الكهروضوئية باستخدام طبقة خلفية من السيليكون:دراسة تجريبية

الملخص

تنخفض الكفاءة الحرارية للالواح الكهروضوئية (PV) مع ارتفاع درجة حرارة خلاياها، و هو تحدي رئيسي في أداء الألواح الكهروضوئية. مع وجود طرق تبريد سلبية متنوعة، هناك حاجة إلى حلول بسيطة و متكاملة و فعالة لإدارة الحرارة. تحقق هذه الدراسة في استخدام عازل حراري سيلكوني كمواد خلفية جديدة لمعالجة هذه الفجوة. تم لصق لوح Sil-Pad 400 بسمك 0.25 مم (من شركة هينكل) بتوصيل حراري قدره 0.9 W/m.K على الخلايا الشمسية ليحل محل طبقة التيدلار القياسية. تم تقييم أداء اللوح المعدل مع لوح مرجعي مطابق من خلال اختبار مقارن جنباً الى جنب في يوم واحد. ضمن هذا البروتوكول، الذي استخدم قياسات متزامنة للمخرجات الكهربائية و درجة حرارة السطح من الساعة 11:00 الي الساعة 14:00، تعرض كلا اللوحين لظروف بيئية متطابقة، مما طبع أثر التغير في الإشعاع الشمسي. أكدت النتائج التفوق في التنظيم الحراري للوح المعدل بالعازل السيليكوني، حيث أظهر متوسط انخفاض في درجة الحرارة قدره 4 °C على السطح الامامي، و 2 °C على السطح الخلفي، مما أسفر عن اجمالي انخفاض متوسط قدره 3 °C. أدى هذا التبريد الى زيادة متوسطة في انتاج الطاقة قدره 13%. تظهر هذه النتائج أن العوازل القائمة على السيايكون هي حل واعد لتعزيز كفاءة الألواح الكهروضوئية و انتاج الطاقة، مما يقدم نهجا علميا قابلا للتطوير لتحسين أداء التطبيقات الشمسية في العالم الواقعي.