Verifica sperimentale di modelli termici per moduli fotovoltaici

I modelli multistrato si basano sulla suddivisione del modulo PV in tre regioni isotermiche: la regione frontale, la regione centrale (dove vi sono le celle PV) ed il retro, figura 3.1. Gli strati possono essere fatti da diversi materiali, nel presente articolo il modulo PV ha la seguente composizione:
- regione frontale: è realizzata in vetro;
- regione centrale: è costituita dallo strato di EVA più lo strato di celle fotovoltaiche;
- regione posteriore: può essere costituita da vetro o più generalmente da tedlar.
Nei modelli analizzati sono state assunte alcune ipotesi comuni:
‐ Il calore scambiato lungo i lati del modulo PV è trascurabile (questa ipotesi può non essere vera nel caso di moduli con telaio in alluminio, è molto realistica nel caso di modulo senza telaio).
‐ Tutte le proprietà dei materiali considerati omogenei sono indipendenti dalla temperatura.
‐ La parte di radiazione solare che non è convertita in energia elettrica viene assorbita dalla cella sotto forma di calore.
‐ Gli scambi termici tra cella ed EVA sono trascurabili.
‐ La temperatura ambiente è stata assunta uguale su tutti i lati del modulo.
I modelli in esame considerano ogni livello come se fosse uno strato omogeneo, quindi nello strato che contiene sia celle PV che vetro (ad esempio moduli PV semitrasparenti), il calcolo viene effettuato assumendo come se fosse un solo strato di celle fotovoltaiche. Per tenere conto della differenza nel comportamento termico tra la cella fotovoltaica ed il vetro si introducono degli aggiustamenti nel fattore di assorbimento/trasmissione della radiazione, tenendo conto della percentuale di cella PV e di vetro nello strato in esame.