Optimal design method for concentrating photovoltaic-thermoelectric hybrid system

استفاده از انرژی حرارتی تخلیه شده توسط سلولهای فوتوولتائیک که به عنوان منبع گرمای ماژول ترموالکتریک برای تولید برق اضافی کار می کنند، راه اختیاری برای بهبود کارایی تبدیل تبدیل فوتوالکتریک از سیستم فتوولتائیک متمرکز است. با این حال، بین ویژگی های دمای کارایی سلول فوتوولتائیک و ماژول ترموالکتریک وجود دارد. راندمان فتوولتائیک با افزایش دمای آن کاهش می یابد در حالیکه راندمان ترموالکتریک با افزایش اختلاف دمای آن افزایش می یابد، که باعث می شود طراحی سیستم ترکیبی فتوولتائیک ترموالکتریک بسیار مهم باشد. در این مقاله، اصل انتخاب دستگاه های اتصال و یک روش طراحی جدید بهینه برای سیستم متصل کردن فتوولتائیک-ترموالکتریک پیشنهاد شده است. حداقل مقدار شایستگی ژنراتور ترموالکتریک که کارایی سیستم ترکیبی فتوولتائیک ترموالکتریک را بزرگتر از سیستم فتوولتائیک متمرکز می سازد محاسبه شده و به عنوان مرجع ارزیابی امکان سنجی و انتخاب دستگاه های جفت محاسبه می شود. برای طرح های بهینه، توزیع دما که در آن سیستم هیبریدی فتوولتائیک-ترموالکتریک متمرکز دارای بالاترین کارایی الکتریکی است، ابتدا محاسبه شده است. سپس، مقاومت حرارتی مطلوب ژنراتور ترموالکتریک که سیستم هیبریدی فتوولتائیک-ترموالکتریک را در توزیع دما بهینه نگه می دارد محاسبه می شود. هنگامی که مقاومت حرارتی ترموالکتریک به دست می آید، ساختار مطلوب ژنراتور ترموالکتریک می تواند تعیین شود. اثرات راندمان مرجع، ضریب کارایی سلول فوتوولتائیک، شایستگی ماژول ترموالکتریک و ضریب انتقال حرارت کنتراست سیستم خنک کننده بر طراحی های مطلوب سیستم ترکیبی فتوولتائیک ترموالکتریک نیز مورد بحث قرار گرفته است.