文档摘要：光谱分频光伏/热(PV/T)复合利用技术打破了PV电池低工作温度与其高品位热需求的冲突,实现了高效的光电效率和热效率.为了制备合适的选择性分频介质实现PV/T器件内能量合理分配,以去离子水为基液,利用贵金属Ag纳米颗粒与无机CoSO4组合实现分频液体光学特性的高效调控.此外,基于能量平衡法建立了典型PV/T原型系统的电、热输出模型,分析了分频介质光学调控前后对系统热电输出特性.结果表明,水基分频液具有高效红外吸收特性,加入Ag纳米颗粒后,分频介质在可见光波段出现了明显的吸收峰,峰值为435nm.进一步加入CoSO4后,可以拓展纳米流体吸收峰宽度,且在红外也具有一定的吸收强化.对比光学调控前后分频介质对PV/T系统热电性能影响可以看出,分频介质总的吸收特性增加,PV/T系统的热效率呈现增加的趋势,但其电效率有所下降.基于液体分频PV/T系统的总?效率亦随之增加,且超过28%.分频介质光学特性高效调控可实现PV/T系统的内能量的可控分配.
Abstract：Spectralbeamsplittingphotovoltaic/thermal(PV/T)hybridutilizationtechnologybreakstheconflictbetweenthelowoperatingtemperatureofPVcellsandtheirhigh-gradeheatdemandandachievesefficientphotoelectricefficiencyandthermalefficiency.However,thepreparationofsuitableselectivesplittingmediaplaysacrucialroleinachievingreasonableenergydistributionwithinPV/Tdevices.Inthisstudy,deionizedwaterwaschosenasthebaseliquid,andthecombinationofnoblemetalAgnanoparticlesandinorganicCoSO4wasutilizedtoachieveefficientregulationoftheopticalpropertiesofsplittingliquids.Inaddition,basedontheenergybalancemethod,theelectricalandthermaloutputmodelsofatypicalPV/Tprototypesystemwereestablished,andthethermalandelectricaloutputcharacteristicsofthesystembeforeandaftertheopticalregulationofthesplittingmediumwereanalyzed.Theresultsshowthatthewater-basedfilterhasefficientinfraredabsorptioncharacteristics.AfteraddingAgnanoparticles,thesplittingmediumexhibitsaclearabsorptionpeakinthevisiblelightband,withapeakof435nm.AfterfurtheradditionofCoSO4,theabsorptionpeakwidthofthenanofluidcanbeexpanded,anditalsohascertainabsorptionenhancementininfrared.ComparingtheinfluenceofthesplittingmediumonthethermalandelectricalperformanceofthePV/Tsystembeforeandafteropticalregulation,itcanbeseenthatthetotalabsorptioncharacteristicsofthesplittingmediumincrease,andthethermalefficiencyofthePV/Tsystemshowsanincreasingtrend,butitselectricalefficiencydecreases.Thetotalexergeticefficiencyoftheliquid-basedsplittingPV/Tsystemalsoincreases,exceeding28%.EfficientregulationoftheopticalcharacteristicsofthesplittingmediacanachieveacontrollableallocationofinternalenergyinPV/Tsystems.
作者：刘炜 郑睿 陈文刚 王万潮 王刚 林建清 Author：LIUWei ZHENGRui CHENWengang WANGWanchao WANGGang LINJianqing
作者单位：山东电力工程咨询院有限公司,山东济南250100东北电力大学能源与动力工程学院,吉林吉林132012
刊名：东北电力大学学报
Journal：JournalofNortheastDianliUniversity(NaturalScienceEdition)
年，卷(期)：2024, 44(2)
分类号：TM924.01
关键词：光伏/热 光谱分频 光学调控 能量平衡法
Keywords：photovoltaic/thermalsystem spectralbeamsplitting opticalregulation energybalancemethod
机标分类号：U469.72F224TP391.9
在线出版日期：2024年6月6日
基金项目：吉林省自然科学基金学科布局项目，基于热电比可调模式的建筑集成聚光光伏/热系统的设计及能量调控机制的研究液体分频介质的制备及其对光伏/热系统的影响分析[
期刊论文] 东北电力大学学报--2024, 44(2)刘炜 郑睿 陈文刚 王万潮 王刚 林建清光谱分频光伏/热(PV/T)复合利用技术打破了PV电池低工作温度与其高品位热需求的冲突,实现了高效的光电效率和热效率.为了制备合适的选择性分频介质实现PV/T器件内能量合理分配,以去离子水为基液,利用贵金属Ag纳米颗粒与...参考文献和引证文献
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关键词：光伏/热,光谱分频,光学调控,能量平衡法,
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