太陽電池パネルの冷却技術

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太陽光発電は、万能、無害、長寿命という利点から、太陽エネルギーは最も有望な新エネルギー源となっている。しかし、太陽光発電システムには、放熱が不十分なため、太陽電池パネル表面の動作温度が高くなりすぎ、システムの変換効率に悪影響を及ぼすという問題もある。現在、80%の太陽光発電パネルは単結晶シリコンまたは多結晶シリコンの形態であり、変換効率は11%から15%に過ぎない。太陽光発電パネルが1℃上昇するごとに、出力電力は0.4%減少する。太陽光発電効率は、太陽光発電企業の持続可能な運営と発展に影響を与える重要な要素である。現在、約20%の光電変換効率を持つ先進的な太陽光発電製品が開発されている。計算によると、変換効率が1ポイント上がるごとに、下流の発電所のコストを5%以上削減できる。したがって、電池の変換効率が0.01％ポイント上がるだけでも、大きな意味がある。

温度が極限を超えると、シリコン結晶電池の老化速度も速まる。太陽光発電システムが稼働している場合、より高い効率を達成するために太陽光発電パネルを冷却することは重要な要素である。適切な冷却は電力効率を向上させ、電池の経年劣化率を低減させることができるため、太陽光発電モジュールの寿命を最大限に延ばし、太陽光発電所の設備償却費を削減することができる。

太陽光発電パネル冷却技術の種類

1）自然循環冷却技術

自然循環冷却技術とは、ソーラーパネルの背面にフィンや水路などの構造を追加し、パネルを冷却する技術である。主に空気または水を作動媒体として使用し、熱を吸収して冷却の目的を達成する。水の熱伝導率は空気の熱伝導率よりも大きいため、換気条件下では空冷よりも水冷効果の方が優れている。

2）強制循環冷却技術

強制循環冷却技術は、主にフィン、流路、その他の構造を追加することによる強制流循環システムを採用しており、追加の駆動力を必要とします。作動媒体は主に透過率の高い空気または液体を使用する。しかし、余分な動力を加えることは、間違いなくコストアップにつながる。

3) 自然循環冷却と強制循環冷却の組み合わせ

太陽熱（PV/T）冷却技術は、太陽電池とソーラーコレクターを組み合わせたもので、自然循環冷却と強制循環冷却を組み合わせたものである。PV/T冷却技術の変換効率は約40%から80%で、単純な太陽電池や太陽熱温水器より高い。

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