Przeskocz do nawigacji głównej Przeskocz do wyszukiwania Przeskocz do głównej treści

Strategic mitigation of temperature-induced efficiency losses in large-scale photovoltaic facades

  • Javad Bezaatpour
  • , Towhid Gholizadeh
  • , Mojtaba Bezaatpour
  • , Mohammad Ebadollahi
  • , Hadi Ghaebi
  • Sahand University of Technology
  • Tampere University
  • University of Mohaghegh Ardebili

Wyniki badań: Wkład do czasopismaArtykułrecenzja

3 Cytowania z bazy Scopus

Abstrakt

The integration of photovoltaic (PV) modules into building facades offers a promising solution for sustainable energy production in urban environments. However, temperature fluctuations across large PV facades can cause uneven module performance and localized overheating, reducing efficiency and accelerating degradation. This study employs advanced computational fluid dynamics to simulate wind behavior around gigantic PV facades (600 square meter) and identify at-risk modules. Unlike traditional approaches that use phase change materials (PCM) uniformly or only in lab-scale setups, this work proposes a novel, simulation-guided strategy that selectively deploys composite porous-PCM materials only to critical modules. Based on thermal analysis, 76 modules in the high-rise and 140 modules in the mid-rise facades are identified as susceptible to thermal stress, necessitating 1.8 times more PCM in the mid-rise façade. This strategy increases the total energy production (electrical + thermal) by 1.51 and 1.26 times for the mid-rise and high-rise facades, respectively, compared to their non-PCM counterparts. Furthermore, the sustainability index improves by 0.03 for the mid-rise and by 0.01 for the high-rise facades. Although the initial investment is higher, the PCM-equipped facade offers a shorter payback period by producing more energy, making it a cost-effective and sustainable solution for large-scale photovoltaic systems.

Język oryginałuangielski
Numer artykułu137792
CzasopismoEnergy
Tom334
Identyfikatory DOI
Status publikacjiOpublikowano - 15 paź 2025

Cele SDG ONZ

Ten wynik przyczynia się do realizacji następujących celów zrównoważonego rozwoju

  1. Cel 7 - Przystępna i czysta energia
    Cel 7 Przystępna i czysta energia

Obszary tematyczne ASJC Scopus

  • Inżynieria lądowa i strukturalna
  • Budownictwo
  • Modelowanie i symulacja
  • Energia odnawialna, zrównoważony rozwój i środowisko
  • Technologia paliwowa
  • Inżynieria energetyczna i technologia energetyczna
  • Zanieczyszczenia
  • Inżynieria mechaniczna
  • Energia ogólna
  • Inżynieria przemysłowa i produkcyjna
  • Zarządzanie, monitoring, polityka i prawo
  • Inżynieria elektryczna i elektroniczna

Fingerprint

Zanurz się w tematy badawcze publikacji „Strategic mitigation of temperature-induced efficiency losses in large-scale photovoltaic facades”. Razem tworzą niepowtarzalny odcisk palca.

Cytowanie