Simulation of an active cooling system for low-concentratinag photovoltaic solar cells

Acta Polytechnica, 2025

Полный текст Открытый доступ: Gold Метаданные (CSL-JSON)
DOI 10.14311/ap.2025.65.0429
Достоверность данных 85 высокая
Как считается эта оценка

Складывается из проверяемых признаков самой записи: есть ли у статьи DOI, сколько независимых источников подтвердили её данные, заполнены ли обязательные поля и насколько свежо последнее подтверждение. Снижают оценку расхождения между источниками и отсутствие идентификатора. Значение от 80 означает, что запись опубликована без дополнительной проверки; от 60 до 79 — что она опубликована с пониженной достоверностью и ручная проверка желательна. Запись, выверенную редактором вручную, пересчёт не опускает ниже 90. Это оценка наших данных о статье, а не оценка самой статьи.

Аннотация

One of the key challenges of concentrating photovoltaic (CPV) systems is the need for effective thermal management, as the increased solar irradiance significantly raises the operating temperature of solar cells, thereby reducing their efficiency. This study proposes a passive cooling solution for a Π-shaped low-concentration photovoltaic (LCPV) system, designed without a mechanical pump and uses gravity-fed water circulation. The thermal performance of the system was analysed using COMSOL Multiphysics. The simulation results demonstrate that the developed cooling system achieves high temperature uniformity, with a maximum surface temperature difference of only 0.07 °C for a radiator comprising five tubes. The system is capable of reducing the solar cell temperature from 40 °C to 22 °C in 10 seconds. Various radiator configurations were investigated for a module consisting of nine solar cells, confirming that the proposed system enables rapid cooling and maintains the cell temperature within optimal operating conditions. The presented design offers a simple, energy-efficient, and cost-effective solution for thermal regulation in LCPV modules.