دراسة المواد الماصة للحرارة لتبريد الخاليا الكهروضوئية في أنظمة التركيز الكهروشمسي الهجينة HCPV

Abstract

تناول هذا البحث دراسة تحليلية ألداء الخاليا الكهروضوئية تحت تأثير المتغيرات البيئية، مع التركيز على دور المواد الماصة للحرارة كحل تقني لتبريد الخاليا في أنظمة التركيز الكهروضوئية الهجينة (HCPV(أظهرت نتائج المحاكاة باستخدام بيئة Simulink/MATLAB أن شدة اإلشعاع الشمسي هي العامل األكثر تأثي ارً في رفع القدرة المنتجة. وفي المقابل، كشفت الد ارسة عن التأثير السلبي الرتفاع درجة الحرارة، حيث تسببت زيادة حرارة الخلية في انخفاض القدرة بسبب تراجع الجهد. وعليه، فإن دمج المواد الماصة للحرارة يعد ضرورة حتمية في أنظمة التركيز للحفاظ على كفاءة الخاليا ومنع تدهور أدائها الح ارري، مما يساهم في تعظيم االستفادة من الطاقة الشمسية في البيئات الحارة

Cette recherche présente une étude analytique des performances des cellules photovoltaïques sous l'influence de variables environnementales, en mettant l'accent sur le rôle des matériaux absorbant la chaleur comme solution technique pour le refroidissement des cellules dans les systèmes photovoltaïques à concentration hybrides (HCPV). Les résultats de la simulation via l'environnement MATLAB/Simulink ont démontré que l'intensité du rayonnement solaire est le facteur le plus influent sur l'augmentation de la puissance produite. En revanche, l'étude a révélé l'effet négatif de l'élévation de la température, où l'augmentation de la chaleur de la cellule a entraîné une baisse de puissance due à la chute de tension. Par conséquent, l'intégration de matériaux absorbant la chaleur est une nécessité impérative dans les systèmes à concentration pour maintenir l'efficacité des cellules et prévenir la dégradation de leurs performances thermiques, contribuant ainsi à maximiser l'exploitation de l'énergie solaire dans les environnements chauds

This research presents an analytical study of photovoltaic cell performance under the influence of environmental variables, focusing on the role of heat-absorbing materials as a technical solution for cell cooling in Hybrid Concentrated Photovoltaic (HCPV) systems. Simulation results using the MATLAB/Simulink environment demonstrated that solar radiation intensity is the most significant factor in increasing power output. Conversely, the study revealed the negative impact of rising temperatures, where increased cell heat led to a decline in power due to voltage drop. Consequently, the integration of heat-absorbing materials is an imperative necessity in concentrated systems to maintain cell efficiency and prevent thermal performance degradation, thereby contributing to maximizing solar energy utilization in hot environments.