lengrekeji（冷熱科技）

太陽(yáng)能光伏板熱管理另一思路是把光伏板產(chǎn)生的熱能變?yōu)橛杏媚茉础?/p>

變?yōu)橛杏媚茉吹募?xì)分方案通常有三類：一是制備熱空氣或熱水，二是作為熱泵的低溫?zé)嵩?，三是用熱電效?yīng)發(fā)電。

制備熱水或熱空氣

制備熱水或熱空氣的光伏板也稱PV/T板、PV&T板或PVT板，通常在光電轉(zhuǎn)換層下設(shè)置水或空氣流道，水或空氣在冷卻光電轉(zhuǎn)換層的同時(shí)被加熱為熱水或熱空氣。

由于PVT板的主要目的是冷卻光伏板，熱水或空氣溫度不能太高，僅限于制備低溫?zé)崴蚩諝?，或作為熱水或空氣集熱器的預(yù)熱單元。

光伏板-熱泵集成

利用水或空氣冷卻光伏板，冷卻光伏板過程中被加熱的水或空氣作為熱泵低溫?zé)嵩磥碇苽涓邷責(zé)崴驘峥諝?，光伏板同時(shí)為熱泵提供電能。

溫差發(fā)電

光伏板產(chǎn)生的熱能也可以通過熱發(fā)電被有效利用，熱發(fā)電的技術(shù)方案有很多，如有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電、熱電效應(yīng)發(fā)電（也稱溫差發(fā)電、溫差電池等）等，其中溫差發(fā)電部件相對(duì)簡(jiǎn)單。

溫差發(fā)電是熱電制冷熱泵的逆過程，目前常用材料為半導(dǎo)體，基本原理如下圖。

溫差發(fā)電片的典型參數(shù)及變工況性能曲線。

溫差發(fā)電過程的特性方程。

由于此處溫差發(fā)電是以利用冷卻光伏板產(chǎn)生的余熱為背景，熱能溫度通常較低，因此溫差發(fā)電效率可能低于1%。

以1m2光伏板、太陽(yáng)輻照強(qiáng)度800W、光伏板光電轉(zhuǎn)換效率15%為例，冷卻光伏板產(chǎn)生的余熱可約為：

800*(1-0.15)*0.8=578W

按溫差發(fā)電效率0.7%計(jì)算時(shí)，發(fā)電功率約：

578*0.007=4.0W

光伏板光電轉(zhuǎn)換發(fā)電功率約：

800*0.15=120W

溫差發(fā)電可提高光伏板總體發(fā)電功率約：

4/120=3.3%

實(shí)際運(yùn)用時(shí)需對(duì)成本、PVT光伏板與溫差發(fā)電集成方式等進(jìn)行綜合分析。

拓展資料

溫差發(fā)電的主要不足是發(fā)電效率偏低，以光伏板冷卻余熱溫度50℃、環(huán)境溫度20℃計(jì)算，卡諾循環(huán)發(fā)電效率約：

1-293/323=9.3%

因此，從熱力學(xué)角度，溫差發(fā)電效率還有很大的提升空間，高性能熱電材料的研究是溫差發(fā)電或熱電制冷領(lǐng)域的主要努力方向。

目前溫差發(fā)電的技術(shù)、部件等與半導(dǎo)體制冷相近，論著、網(wǎng)絡(luò)資源等均很豐富，適用性新產(chǎn)品開發(fā)也很活躍。