羅杰斯微通道散熱器(MCC)在聚光光伏(CPV)中的應(yīng)用
前言
羅杰斯如何為全球能源向可再生能源轉(zhuǎn)型提供支持?由于日益惡化的氣候?yàn)?zāi)害和俄烏沖突的影響,許多國(guó)家都在尋找可替代能源。太陽(yáng)能在世界許多地方都足夠可用,但未必能在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間可用。人們進(jìn)行了很多思考,包括光伏系統(tǒng)、光伏發(fā)電的儲(chǔ)存方式和如何利用越來(lái)越小的面積產(chǎn)生更多能量的方式。本文提出了兩種可能的解決方案,能在未來(lái)更好地支持可再生能源發(fā)展。
聚光光伏(CPV)
與傳統(tǒng)光伏系統(tǒng)不同的是,CPV利用透鏡和曲面鏡將太陽(yáng)光聚集在一塊小型高效多結(jié)太陽(yáng)能電池上(MJ)。為了進(jìn)一步提高效率,CPV系統(tǒng)通常使用太陽(yáng)能跟蹤系統(tǒng),有時(shí)還會(huì)使用一個(gè)冷卻系統(tǒng)。高倍聚光光伏(HCPV)式系統(tǒng)即將形成競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì),因?yàn)槠湓诂F(xiàn)有光伏技術(shù)中效率最高,而且光伏系統(tǒng)規(guī)模較小,可以降低系統(tǒng)配套成本。目前,CPV還未在屋頂光伏市場(chǎng)中使用,比傳統(tǒng)光伏系統(tǒng)少見得多。如果能使用散熱底板給太陽(yáng)能電池降溫,那么現(xiàn)代CPV系統(tǒng)就能夠在高度集中的太陽(yáng)光(例如相當(dāng)于數(shù)百個(gè)太陽(yáng)的聚光)中實(shí)現(xiàn)最高的工作效率。為了促進(jìn)這些系統(tǒng)的發(fā)展,羅杰斯能夠提供裸銅或絕緣微通道散熱底板的專業(yè)支持。
圖1:Raygen 太陽(yáng)能發(fā)電廠
熱光伏(TPV)
和利用太陽(yáng)能電池的太陽(yáng)能發(fā)電一樣,熱光伏發(fā)電也是將輻射能轉(zhuǎn)化為電能。但是與太陽(yáng)能電池不同的是,熱光伏的輻射能并非來(lái)自太陽(yáng),而是以熱輻射(長(zhǎng)波光子)的形式從一個(gè)熱****體中散發(fā)出來(lái)。特殊熱光伏電池由具有紅外光區(qū)帶隙的吸收性材料制成,能夠有效地將熱輻射轉(zhuǎn)化成電能。在基于波動(dòng)性可再生能源來(lái)源的能源系統(tǒng)中,熱光伏系統(tǒng)在過量電能儲(chǔ)存方面發(fā)揮著重要作用。過量電能不但能以高溫?zé)崮艿男问絻?chǔ)存,還能在需要時(shí),通過熱光伏模塊重新轉(zhuǎn)化成電能。
圖2:大型TPV系統(tǒng)布局示意圖
為何羅杰斯微通道冷板能夠支持能源轉(zhuǎn)型?
羅杰斯curamik?散熱解決方案提供了一系列依托一流curamik鍵合工藝的先進(jìn)液體散熱解決方案。各層結(jié)構(gòu)緊密接合,無(wú)需額外焊接或使用粘合劑。這些新穎的液體冷卻器采用銅箔通道結(jié)構(gòu)(通道寬度 < 250微米),這些結(jié)構(gòu)通過curamik工藝鍵合到一個(gè)緊湊模塊上。與標(biāo)準(zhǔn)解決方案相比,羅杰斯散熱器的效率比傳統(tǒng)液體冷卻模塊結(jié)構(gòu)高出4倍以上。與許多其他解決方案相比,窄通道能夠?yàn)槔鋮s介質(zhì)提供更大的高導(dǎo)電性銅箔表面,這正是羅杰斯散熱器高性能的秘密武器。必要時(shí),冷卻器可以與陶瓷基板合成一體,實(shí)現(xiàn)直接部件組裝和與冷卻回路的電隔離。
圖3:CPV密集陣列模塊
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