En kombinerad solfångare är ett solsystem, en modul eller en komponent som genererar nyttig värmeenergi utöver elektricitet. Fotovoltaiska termiska solfångare, även kallade PV/T-kollektorer, hybridsolfångare, solcellsvärmekollektorer eller solkraftvärmesystem, är kraftproduktionstekniker som omvandlar solstrålning till nyttig termisk och elektrisk energi.
De förkortas ofta som PVT-kollektorer. PVT-kollektorer kombinerar solceller, som omvandlar solljus till elektricitet och ofta är organiserade i solpaneler, med en solvärmekollektor, som transporterar PV-modulens annars bortkastade spillvärme till en värmeöverföringsvätska . Dessa tekniker kan uppnå bättre totaleffektivitet än enbart solceller (PV) eller solvärme ( T) eftersom de kombinerar el- och värmeproduktion inuti samma komponent.
Sedan 1970-talet har omfattande forskning gjorts för att utveckla ett brett utbud av PVT-tekniker. De olika PVT-kollektormetoderna hanterar en mängd olika tillämpningar, från lågtemperaturvärme under omgivningstemperatur upp till högtemperaturvärme över 100 °C, och de skiljer sig avsevärt åt i sin kollektordesign och värmeöverföringsvätska.
Vad är solspektrumet och hur används det i PVT-kollektorer?
PVT-kollektorer, som integrerar produktionen av solvärme och el i en enhet, är effektivare totalt sett och utnyttjar solspektrumet bättre än traditionella PV-moduler. Medan majoriteten av solspektrumet (65 till 70 procent) omvandlas till värme, vilket höjer temperaturen i PV-moduler, uppnår solceller normalt en elektrisk verkningsgrad mellan 15 och 20 procent.
PVT-kollektorer är däremot utformade för att kyla PV-celler och öka deras effektivitet genom att överföra värme från cellerna till en vätska. I den här metoden omvandlas den extra värmen till något användbart, såsom att värma vatten eller fungera som en källa till låg temperatur för värmepumpar. PVT-kombinerade kollektorer utnyttjar solspektrumet mer effektivt som ett resultat.
Majoriteten av solceller (som kiselbaserade) minskar i effektivitet när celltemperaturen stiger. Effektiviteten minskar med 0.2 till 0.5 procentenheter för varje Kelvin som celltemperaturen stiger. Som ett resultat kan kylning av PV-cellerna minska deras temperatur och öka deras effektivitet. En annan fördel med lägre driftstemperaturer är längre livslängd för PV-cellerna.
Läs också: Vad är BIPV (byggnadsintegrerad solcellsenergi)?
Detta är ett bra sätt att öka systemets totala effektivitet och tillförlitlighet, men den termiska komponenten presterar sämre än den skulle kunna med en ren solfångare.
Med andra ord är de maximala driftstemperaturerna för majoriteten av PVT-system begränsade till värden som är lägre än den maximala celltemperaturen (vanligtvis under 100 °C). Beroende på celleffektivitet och systemdesign produceras dock fortfarande två eller fler enheter värmeenergi för varje enhet elektrisk energi.
