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石墨烯及类石墨烯材料的散热性能

作者:陆永婷 来源: 日期:2020-04-03 人气:31


光伏组件在工作过程中的发电性能受多种因素的影响,其中,组件的工作温度是影响光伏发电效率的重要因素之一。现有的光伏组件的散热形式主要还是依靠光伏组件的自然散热,散热效果差,通过在背板材料中掺入具有高导热系数的石墨烯及类石墨烯材料氮化硼(BN)来提高涂层的导热系数,从而降低光伏组件的工作温度,降低热斑危害,提高光伏组件的发电效率,制备出一种石墨烯散热光伏组件。

太阳能光伏组件主要包含前板玻璃、背板玻璃、电池片、封装在电池片两面的封装胶膜、互联条、汇流条及接线盒,本研究制备的石墨烯及类石墨烯材料BN散热组件的结构如图1-1所示。

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1-2为户外测温组件图片,测温组件采用300*300mm大小的玻璃封装电池片,测试过程为将组件放置于户外进行曝晒,并监测组件的升温状态及工作温度,其中热电偶封装于组件内部,放置于电池片中间位置,采用多通道温度测试仪监测组件工作状态时的温度变化情况。

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1-3(a)为组件在户外曝晒时的工作温度曲线图,图1-3(b)为掺杂石墨烯及BN材料散热涂膜玻璃组件与未掺杂散热材料组件在户外曝晒中的温度差曲线图。图中石墨烯和BN掺杂的质量比皆为10wt%,从图中可以看出,掺杂石墨烯/BN的组件的工作温度低于未掺杂的组件;相比于未掺杂的组件,掺杂BN的组件的工作温度低约2.5℃,掺杂BN的组件的工作温度低约1.0℃,表明石墨烯和BN作为散热材料应用于组件背玻涂层上时,可以有效降低组件的工作温度,从而提高组件的发电效率。

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