铝箔可使双玻光伏组件温度降低 6°C

由中国南昌大学科学家领导的研究小组提议在光伏组件内部添加铝箔，以提高其平面导热性并从内部冷却。该团队提出了两种放置铝箔的方法，并对其进行了制造，并将其与没有人工智能的参考设备进行了比较。

“相变冷却、辐射冷却等被动冷却方法都是从光伏组件表面散热，很少考虑靠近太阳能电池的平面内传热，”该学者表示，“本文将导热性好的铝箔引入光伏组件结构中，从横向散热，同时提高光伏组件平面内温度均匀性。”

第一个结构模型将 0.5 毫米厚的铝箔放置在 c-Si 太阳能电池和醋酸乙烯酯 (EVA) 层 (CAE) 之间，而第二个结构模型则将其放置在 EVA 和玻璃层 (EAG) 之间。还创建了一个没有铝箔层的参考模块。除电池外，所有层的面积均为 250 平方毫米至 250 平方毫米，电池的面积为 156 平方毫米至 156 平方毫米。每个模块的背面都附有热电偶。

标准光伏组件、EAG 和 CAE 光伏板同时放置在向南倾斜 30° 的支架上。“户外实验于 2024 年 2 月在 SCU 材料大楼的屋顶上进行。温度数据由温度记录器以 1 分钟为间隔收集。”

在多云测试设置中，与参考值相比，EAG PV 模块的最大和平均冷却效果分别为 2.9°C 和 1.9°C。CAE PV 模块的相应冷却效果分别为 2.3°C 和 1.5°C。在晴天，EAG PV 的最大冷却效果为 4.7 C，平均冷却效果为 2.4 C；CAE 的最大冷却效果为 3.6 C，平均冷却效果为 1.5 C。

为了评估铝箔对 PV 微型模块表面热均匀性的影响，在每个模块的边缘添加了一个额外的热电偶。参考模块的最大温差为 20°C，EAG 的最大温差为 14.6°C，CAE 的最大温差为 14.9°C。

基于这些结果，该团队对模块进行了有限元模拟，结果显示与实验设置存在偏差，但“总体上是一致的”。该团队专注于 EAG 结构，这种结构更加有效且电气安全，他们模拟了一个商用模块。它使用具有 6 × 10 结构的 PERC 电池。他们发现，“结果表明，与参考 PV 模块相比，Al 箔将 PV 模块之间的温差降低了 6.170 摄氏度，并提高了温度均匀性。”

这项研究成果发表在《Next Energy》杂志上，文章题目为《通过提高平面内热导率降低单面双玻璃光伏组件的温度》。这项研究由中国南昌大学和中国光伏制造商江西彩虹光伏的研究人员进行。