光伏板的数学模型优化方案

光伏板包括TPT材料、光伏电池和背板三个部分。为了简化计算，假设光伏板没有横向和纵向的温度梯度，同时忽略TPT材料的比热容，光伏板的热平衡方程可以表示为

式中 ρ_pv——光伏板密度（kg/m³）；

c_pv——光伏板比热容[J/（kg·℃）]；

δ_pv——光伏板的厚度（m）；

T_pv、T_Al和T_hpeva——光伏板的温度、铝片的温度和热管蒸发端的温度（℃）；

G——太阳辐射照度（W/m²）；

λ——热管的蒸发端与光伏板的接触面积占光伏板面积的比例，

A_hp，pv——热管的蒸发端与光伏板的接触面积（m²）；

n——热管的个数；

R_ei——热管的蒸发端与光伏板之间绝缘导热硅胶的热阻

δ_ei——绝缘导热硅胶的厚度（m）；

K_ei——绝缘导热硅胶的导热系数[W/（m·K）]；

E_pv——光伏电池的发电效率（W/m²），由下式计算得到

E_pv=G（τα）_pvγη_rc[1-β_pv（T_pv-T_n）] （4-8）

式中 η_rc——参考温度下光伏电池的发电效率；(www.xing528.com)

β_pv——光伏电池的温度系数；

T_n——参考温度（℃）；

（τα）_pv——光伏板的有效吸收率，由下式计算

式中 α——光伏板的平均吸收率，α=α_pvγ+α_TPT（1-γ）；

α_pv和α_TPT——光伏电池和TPT材料的吸收率；

ρ_g——玻璃板的反射率；

τ_g由下式计算

式中 τ_gα——只考虑吸收损失的透射比，；

θ₁——太阳入射角，cosθ₁=sin（L_m-θ）sinδ_m+cos（L_m-θ）cosδ_mcosh_m；

L_m——当地纬度；

δ_m——偏转角；

h_m——时角；

k——玻璃的消光系数；

γ_‖和γ_⊥——平行组件和垂直组件在非偏振辐射从空气进入玻璃时的反射率。