提高太阳能电池板的性能,使用/氧化铜纳米颗粒混合相变材料
Abdulrazzaq Hammal1, Bahia Sheikh Al-Qassabeen2, Khaldoun Hafez2
1Department of Basic Sciences, Faculty of Electrical and Electronic Engineering, University of Aleppo, Aleppo, Syria. hammal1986@gmail.com.
Scientific reports
|October 30, 2025
概括
这项研究开发了一种混合相变材料 (PCM) 用氧化铜纳米颗粒来冷却光伏 (PV) 面板. 纳米增强的PCM显著降低了光伏电池板的温度,在炎热的气候下提高了功率输出和能源效率.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 可再生能源工程可再生能源工程
- 纳米技术 纳米技术
背景情况:
- 光伏 (PV) 面板的效率随着太阳辐射下的温度上升而显著下降.
- 高工作温度对光伏系统构成了关键挑战,特别是在炎热的气候下,限制了它们的能量输出和寿命.
研究的目的:
- 开发和评估一种新的混合变相材料 (PCM),用于有效的光伏电池板的热管理.
- 为了优化铜氧化物纳米颗粒 (CuO NPs) 在石中的度,以提高导热性和冷却性能.
主要方法:
- 氧化铜纳米粒子 (CuO NPs) 通过化学沉合成并进行了表征.
- 混合PCM是通过将CuONP纳入氨酸中,以0.5-3重量%的度制成的.
- 纳米增强的PCM被应用于光伏电池板的后部作为被动冷却系统.
主要成果:
- 最佳2重%的CuO NP度导致热导率增强381.8%,相比纯.
- 纳米增强的PCM使光伏面板的操作温度平均降低了14.4°C.
- 这导致最大输出功率增加了29.11%,并将能量转换效率从9.44%提高到12.18%.
结论:
- 开发的纳米增强PCM为缓解光伏面板温度上升提供了实用和高效的解决方案.
- 优化的CuO NP度在高温条件下显著提高了导热率和光伏性能.
- 这项技术有可能提高太阳能系统的效率和寿命.
