Powered by OpenAIRE graph
Found an issue? Give us feedback
image/svg+xml art designer at PLoS, modified by Wikipedia users Nina, Beao, JakobVoss, and AnonMoos Open Access logo, converted into svg, designed by PLoS. This version with transparent background. http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Open_Access_logo_PLoS_white.svg art designer at PLoS, modified by Wikipedia users Nina, Beao, JakobVoss, and AnonMoos http://www.plos.org/ COREarrow_drop_down
image/svg+xml art designer at PLoS, modified by Wikipedia users Nina, Beao, JakobVoss, and AnonMoos Open Access logo, converted into svg, designed by PLoS. This version with transparent background. http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Open_Access_logo_PLoS_white.svg art designer at PLoS, modified by Wikipedia users Nina, Beao, JakobVoss, and AnonMoos http://www.plos.org/
image/svg+xml art designer at PLoS, modified by Wikipedia users Nina, Beao, JakobVoss, and AnonMoos Open Access logo, converted into svg, designed by PLoS. This version with transparent background. http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Open_Access_logo_PLoS_white.svg art designer at PLoS, modified by Wikipedia users Nina, Beao, JakobVoss, and AnonMoos http://www.plos.org/
image/svg+xml art designer at PLoS, modified by Wikipedia users Nina, Beao, JakobVoss, and AnonMoos Open Access logo, converted into svg, designed by PLoS. This version with transparent background. http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Open_Access_logo_PLoS_white.svg art designer at PLoS, modified by Wikipedia users Nina, Beao, JakobVoss, and AnonMoos http://www.plos.org/
Alexandria Engineering Journal
Article . 2022 . Peer-reviewed
License: CC BY
Data sources: Crossref
image/svg+xml art designer at PLoS, modified by Wikipedia users Nina, Beao, JakobVoss, and AnonMoos Open Access logo, converted into svg, designed by PLoS. This version with transparent background. http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Open_Access_logo_PLoS_white.svg art designer at PLoS, modified by Wikipedia users Nina, Beao, JakobVoss, and AnonMoos http://www.plos.org/
Alexandria Engineering Journal
Article . 2022
Data sources: DOAJ
https://dx.doi.org/10.60692/f2...
Other literature type . 2022
Data sources: Datacite
https://dx.doi.org/10.60692/dq...
Other literature type . 2022
Data sources: Datacite
versions View all 6 versions
addClaim

This Research product is the result of merged Research products in OpenAIRE.

You have already added 0 works in your ORCID record related to the merged Research product.

Experimental investigation to thermal performance of different photo voltaic modules for efficient system design

التحقيق التجريبي للأداء الحراري للوحدات الفولتية الضوئية المختلفة لتصميم نظام فعال
Authors: Saad Rehman; Muhammad Farooq; Adnan Qamar; Muhammad Usman; Gulzar Ahmad; Muhammad Sultan; Muhammad Wajid Saleem; +5 Authors

Experimental investigation to thermal performance of different photo voltaic modules for efficient system design

Abstract

En raison de l'industrialisation rapide et de l'épuisement des combustibles fossiles, les ressources renouvelables alternatives sont obligatoires, l'énergie solaire thermique étant l'une des alternatives prometteuses. Dans cette étude, une enquête expérimentale a été menée pour analyser la performance thermique de différents modules photovoltaïques dans des conditions climatiques variables. Il s'agit notamment du diséléniure d'indium et de cuivre en plaque mince, du silicium monocristallin, du silicium micro-cristallin, du silicium amorphe et du silicium poly-cristallin. L'analyse s'est concentrée sur l'évaluation de l'efficacité du module, du taux d'absorption de l'irradiance solaire, de la puissance de sortie maximale, du rapport de performance, de l'efficacité de la puissance de sortie normalisée et de l'effet de la température sur chaque module dans des conditions extérieures opérationnelles réelles. Le module en silicium monocristallin a montré une efficacité moyenne élevée de 20,8 % et un rapport de performance moyen de 1,21 par rapport aux autres modules photovoltaïques. Il a été observé que tous les types de modules ont une température moyenne plus élevée en saison estivale et ont montré un faible rapport de performance et une faible efficacité du module par rapport à la saison hivernale. Puissance moyenne normalisée en silicium monocristallin 56,2% plus efficace que les autres modules. L'augmentation des performances thermiques du silicium monocristallin était liée à son taux d'absorption élevé et à son taux de conduction élevé. Ainsi, le module photovoltaïque en silicium monocristallin est le meilleur candidat potentiel pour la technique de capture solaire à utiliser dans diverses applications d'énergie solaire thermique.

Debido a la rápida industrialización y al agotamiento de los combustibles fósiles, los recursos renovables alternativos son obligatorios, donde la energía solar térmica es una de las alternativas prometedoras. En este estudio, se realizó una investigación experimental para analizar el rendimiento térmico de diferentes módulos fotovoltaicos en diferentes condiciones climáticas. Estos incluyen diseleniuro de indio de cobre de placa delgada, silicio monocristalino, silicona microcristalina, silicio amorfo y silicio policristalino. El análisis se concentró en la evaluación de la eficiencia del módulo, la tasa de absorción de irradiancia solar, la salida de potencia máxima, la relación de rendimiento, la eficiencia de salida de potencia normalizada y el efecto de la temperatura en cada módulo en condiciones exteriores operativas reales. El módulo de silicio monocristalino mostró una alta eficiencia media del 20,8% y una relación de rendimiento media de 1,21 en comparación con los otros módulos fotovoltaicos. Se observó que todos los tipos de módulos tienen una temperatura media más alta en la temporada de verano y mostraron una baja relación de rendimiento y una baja eficiencia del módulo en comparación con la temporada de invierno. Potencia media normalizada a partir de silicio monocristalino un 56,2% más eficiente que los otros módulos. El aumento del rendimiento térmico del silicio monocristalino se relacionó con su alta tasa de absorción y alta tasa de conducción. Por lo tanto, el módulo fotovoltaico de silicio monocristalino es el mejor candidato potencial para la técnica de captura solar que se utilizará en diversas aplicaciones de energía solar térmica.

Due to rapid industrialization, and depletion of fossil fuels, alternative renewable resources are mandatory, where solar thermal energy is one of the promising alternate. In this study, an experimental investigation was conducted to analyze the thermal performance of different photovoltaic-modules under varying climate conditions. These include thin plate Copper indium diselenide, mono-crystalline silicon, micro crystalline silicone, amorphous silicon and poly-crystalline silicon. The analysis was concentrated on the evaluation of module efficiency, solar irradiance absorption rate, maximum power output, performance ratio, normalized power output efficiency and temperature effect on each module at real operational outdoor conditions. Mono-crystalline silicon module showed high average efficiency of 20.8% and average performance ratio 1.21 compared to the other PV modules. It was observed that all types of modules have higher average temperature in summer season and showed low performance ratio and low module efficiency as compared to winter season. Average normalized power out of mono-crystalline silicon 56.2% more efficient than the other modules. The increased thermal performance of mono-crystalline silicon was related with its high absorption rate and high conduction rate. Thus, mono-crystalline silicon PV module is the best potential candidate for solar capturing technique to be utilize in diverse solar thermal energy applications.

نظرًا للتصنيع السريع، ونضوب الوقود الأحفوري، فإن الموارد المتجددة البديلة إلزامية، حيث تعد الطاقة الحرارية الشمسية واحدة من البدائل الواعدة. في هذه الدراسة، تم إجراء تحقيق تجريبي لتحليل الأداء الحراري للوحدات الكهروضوئية المختلفة في ظل ظروف مناخية مختلفة. وتشمل هذه الصفائح الرفيعة ديسلينيد الإنديوم النحاسي، والسيليكون أحادي البلورة، والسيليكون البلوري الدقيق، والسيليكون غير المتبلور، والسيليكون متعدد البلورات. ركز التحليل على تقييم كفاءة الوحدة، ومعدل امتصاص الإشعاع الشمسي، والحد الأقصى لخرج الطاقة، ونسبة الأداء، وكفاءة خرج الطاقة الطبيعية وتأثير درجة الحرارة على كل وحدة في الظروف الخارجية التشغيلية الحقيقية. أظهرت وحدة السيليكون أحادية البلورة متوسط كفاءة مرتفع بنسبة 20.8 ٪ ومتوسط نسبة الأداء 1.21 مقارنة بالوحدات الكهروضوئية الأخرى. لوحظ أن جميع أنواع الوحدات لديها متوسط درجة حرارة أعلى في موسم الصيف وأظهرت نسبة أداء منخفضة وكفاءة منخفضة للوحدة مقارنة بموسم الشتاء. متوسط الطاقة الطبيعية من السيليكون أحادي البلورة 56.2 ٪ أكثر كفاءة من الوحدات الأخرى. كان الأداء الحراري المتزايد للسيليكون أحادي البلورة مرتبطًا بمعدل الامتصاص العالي ومعدل التوصيل العالي. وبالتالي، فإن وحدة السيليكون أحادية البلورة الكهروضوئية هي أفضل مرشح محتمل لتقنية التقاط الطاقة الشمسية لاستخدامها في تطبيقات الطاقة الحرارية الشمسية المتنوعة.

Keywords

Composite material, Silicon, Renewable energy, Photovoltaic modules, Photovoltaic/Thermal Hybrid Technology, Engineering, Meteorology, Thermal, FOS: Electrical engineering, electronic engineering, information engineering, Irradiance, Multijunction Solar Cell Technology, Electrical and Electronic Engineering, Optoelectronics, Solar Thermal Collectors, Solar Energy Use in Industries, Photovoltaic system, Energy, Renewable Energy, Sustainability and the Environment, Physics, Thermal performance, Amorphous silicon, Building Integrated Photovoltaics, Optics, Photovoltaic Maximum Power Point Tracking Techniques, Engineering (General). Civil engineering (General), Materials science, Photovoltaics, Photovoltaic Efficiency, Absorption (acoustics), Solar irradiance, Electrical engineering, Physical Sciences, Performance ratio, Solar Thermal Energy Technologies, Process engineering, Crystalline silicon, Photovoltaic module efficiency, TA1-2040

  • BIP!
    Impact byBIP!
    citations
    This is an alternative to the "Influence" indicator, which also reflects the overall/total impact of an article in the research community at large, based on the underlying citation network (diachronically).
    7
    popularity
    This indicator reflects the "current" impact/attention (the "hype") of an article in the research community at large, based on the underlying citation network.
    Top 10%
    influence
    This indicator reflects the overall/total impact of an article in the research community at large, based on the underlying citation network (diachronically).
    Average
    impulse
    This indicator reflects the initial momentum of an article directly after its publication, based on the underlying citation network.
    Top 10%
Powered by OpenAIRE graph
Found an issue? Give us feedback
citations
This is an alternative to the "Influence" indicator, which also reflects the overall/total impact of an article in the research community at large, based on the underlying citation network (diachronically).
BIP!Citations provided by BIP!
popularity
This indicator reflects the "current" impact/attention (the "hype") of an article in the research community at large, based on the underlying citation network.
BIP!Popularity provided by BIP!
influence
This indicator reflects the overall/total impact of an article in the research community at large, based on the underlying citation network (diachronically).
BIP!Influence provided by BIP!
impulse
This indicator reflects the initial momentum of an article directly after its publication, based on the underlying citation network.
BIP!Impulse provided by BIP!
7
Top 10%
Average
Top 10%
Green
gold