Abstract The temperature regulation of photovoltaic (PV) modules using passive approach with phase-change materials (PCMs) has fascinated many researchers now-a-days. This article presents real-time experimental investigation of PV panels with PCM under warm climate of Taxila, Pakistan in two phases. In first phase, effect of fins inserted into PCM, is examined by varying number of fins as 2, 5, 8 and 11. Due to improved heat conduction within PCM through metal contact, PV cell temperature lowered by maximum 22.9 °C, 23.7 °C, 24.1 °C, 24.9 °C and 26.5 °C with finless, 2-fin, 5-fin, 8-fin and 11-fin PV/PCM configurations respectively, improving electrical conversion efficiency from 10.2% to 10.9%, 11.3%, 11.6%, 11.8% and 12.2% respectively. In second phase, effect of using 2 PCMs of different melting points, separated by finned-aluminum plate, is investigated and compared with one PCM for PV cooling. It is found that one PCM configuration is more efficient than two PCM configurations as cell temperature lowers on average by 9.7 °C, 7.9 °C and 7 °C with one PCM configuration and two different configurations (i.e. different order) of 2 PCMs respectively. Electrical power output also enhances by 13.3%, 8.8%, and 7.8% respectively. 2-PCM configurations shows better performance than 1-PCM configuration in case only when it is compared to 1-PCM configuration having PCM of higher melting point. Order of PCMs has no significant effect on PV-performance.

中文翻译：

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使用混合相变材料对光伏板热管理的影响——一项实验研究

摘要 目前，使用相变材料 (PCM) 被动方法对光伏 (PV) 模块进行温度调节已经吸引了许多研究人员。本文分两个阶段介绍了在巴基斯坦塔西拉温暖气候下使用 PCM 的光伏电池板的实时实验研究。在第一阶段，鳍片插入 PCM 的效果通过不同数量的鳍片（2、5、8 和 11）进行检查。由于通过金属接触改善了 PCM 内的热传导，PV 电池温度最高降低了 22.9°C、23.7° C、24.1 °C、24.9 °C 和 26.5 °C，分别采用无翅片、2 翅片、5 翅片、8 翅片和 11 翅片 PV/PCM 配置，将电转换效率从 10.2% 提高到 10.9%、11.3% 、11.6%、11.8% 和 12.2%。在第二阶段，使用两种不同熔点的 PCM 的效果，由翅片铝板隔开，研究并与一种用于光伏冷却的 PCM 进行了比较。发现一种 PCM 配置比两种 PCM 配置更有效，因为使用一种 PCM 配置和两种不同配置（即不同顺序）的 2 种 PCM 分别使电池温度平均降低 9.7 °C、7.9 °C 和 7 °C。电力输出也分别提高了13.3%、8.8%和7.8%。仅当与具有更高熔点的 PCM 的 1-PCM 配置进行比较时，2-PCM 配置才显示出比 1-PCM 配置更好的性能。PCM 的顺序对 PV 性能没有显着影响。9 °C 和 7 °C 分别具有一种 PCM 配置和两种不同配置（即不同顺序）的 2 种 PCM。电力输出也分别提高了13.3%、8.8%和7.8%。仅当与具有更高熔点的 PCM 的 1-PCM 配置进行比较时，2-PCM 配置才显示出比 1-PCM 配置更好的性能。PCM 的顺序对 PV 性能没有显着影响。9 °C 和 7 °C 分别具有一种 PCM 配置和两种不同配置（即不同顺序）的 2 种 PCM。电力输出也分别提高了13.3%、8.8%和7.8%。仅当与具有更高熔点的 PCM 的 1-PCM 配置进行比较时，2-PCM 配置才显示出比 1-PCM 配置更好的性能。PCM 的顺序对 PV 性能没有显着影响。