应用CFD模拟软件Fluent对聚光散热系统进行模拟分析

　　聚光光伏系统通过采用聚光技术，以相对低廉的聚光器代替价格昂贵的太阳电池，增加电池表面的能流密度，大大提高了单位面积电池的发电输出功率，从而使得太阳电池的发电成本大大降低。然而在聚光后，太阳能电池的温度却会急剧上升，同时产生温度分布不均匀性，导致光伏发电效率下降。同时，局部的光强不均会导致局部受热不均匀，从而引起热应力破坏以及结构变形，对电池的安全使用和运行寿命会造成不利影响。因此，研究在高辐射能流密度下太阳能电池板高效的、消融不均匀性的强化散热方式很有意义各类聚光散热系统的数值模拟本文将选用各类常用散热器应用于聚光光伏系统中，根据后续试验测试散热器的实际结构尺寸，在给定的边界条件下模拟其散热特性，应用CFD模拟软件Fluent对聚光散热系统进行模拟分析。

　　电池无外加散热系统分析分析采用砷化镓（GaAs）太阳能电池，转化效率35，尺寸5mm×5mm×0.185mm，定义光斑直径5mm（试验测试数据）。热沉采用铝质，尺寸100mm×100mm×2mm，中国测试电池无外加散热系统。聚光倍率设为500倍，达到电池表面热流密度为400kW/m（模拟秋季阳光，方便对比试验测试条件分布图。聚光电池表面温度较高达到358K，中心处更高达361K.一般情况下，不加热沉的电池温度能达到400500K，转换效率受到较大影响。热沉的加入是可以达到一定的散热效果的，对于低倍聚光电池来说，直接在电池背面复合铝板就能满足散热需求。但是对于高倍率的聚光电池，夏季高强度辐射条件下，需要采用散热效果更好的散热器。