聚光光伏系统中浸没冷却液体的光学性能分析

通过分光光度计采用双光程测试方法获得合成油、醇类、硅油、矿物油4大类液体中10种候选液的光谱透过率。与传统光伏封装材料相比,候选浸没冷却液体的光谱透过率略显优势。基于液浸聚光电池的归一化光电流密度分析得出10种候选液均可用于浸没冷却聚光硅电池,二甲基硅油引起的功率损失最小;除丙三醇外其余9种候选液均可用于浸没冷却聚光三结电池,Therminol VP-1引起的功率损失最小,其次为二甲基硅油。

浸没冷却液体对聚光三结电池电性能的影响

为把直接液浸冷却方式应用于采用密排III-V族电池组件的高倍聚光光伏系统,分析了适用于浸没冷却高倍聚光下III-V族聚光三结电池候选液体的种类、液膜厚度对Ga In P/Ga In As/Ge聚光三结电池电性能的影响,探索了该电池在液浸条件下电性能变化的机理.结果表明:不同液体液膜厚度对聚光三结电池短路电流的影响远大于对其开路电压的影响;随着浸没液体厚度的不断增加,聚光三结电池的效率呈现先升高后降低的趋势,在4.0 mm液厚时效率达到最大,其中化妆级白油在此厚度浸没下电池效率可提升8.99%.机理分析表明:薄液膜的存在降低了聚光三结电池表面的菲涅尔反射的光学效应和液体分子的吸附降低了电池表面复合速率的电学效应是引起电池效率提升的主要原因.

老化试验对浸没冷却聚光电池液体性能的影响

测试分析适用于浸没冷却Ⅲ-Ⅴ族聚光三结电池的候选液体分别经受紫外、湿热和高低温老化试验的光谱透过率。老化试验后液体平均透过率的分析表明二甲基硅油下降最小,分别为-0.42%、-0.26%、-0.22%。通过引入的归一化光电流密度定量分析老化试验后液体透过率变化对电池电性能的影响,计算结果表明试验后二甲基硅油对应的Jnp相对变化率最小,分别为-0.18%、-0.03%、-0.09%,其余5种矿物油的可靠性也满足要求。液体红外光谱分析表明紫外光、湿气、高温等环境因素可促使液体分子发生碳链断裂,而断裂处碳原子与O2结合形成酮羰基是导致液体性能下降的主要原因。

适用于相变浸没式液冷服务器系统的电子氟化液的材料兼容性研究

相变浸没式液体冷却技术由于冷却液与服务器系统直接接触,冷却液对系统的材料兼容性的好坏是决定液冷服务器系统的可实施性、维护成本和使用年限最重要的因素之一。本文选取一种全氟碳类电子氟化液(yl-10)作为相变浸没式液冷服务器系统的冷却液,通过加速老化的方法(在80℃恒温下),对服务器与3种纯度的氟化液(yl-10)的材料兼容性进行试验研究,并以试验前后氟化液色谱组分质量占比和试验样品质量、密度的相对变化量为指标对其材料兼容性进行评估。试验结果表明:不同纯度的yl-10与贴片电感器、非固体插装铝电容、PVC线缆和PET固体颗粒之间均表现出良好的材料兼容性;片式薄膜电阻器、低压低容陶瓷电容与纯度较高的yl-10材料兼容性良好,但与纯度较低yl-10材料兼容性较差,应优选较高纯度的yl-10作为浸没式液冷服务器的冷却液。简而言之,具有较高纯度的电子氟化液yl-10与以上器件材料表现出较为理想的材料兼容性。