太阳能光伏发电在发电总量中所占的比例越来越大,光伏板是太阳能光伏发电的一种重要的组件,其成本低、安装方便、维护简单且绿色环保。然而,晶硅太阳能电池温度每升高1℃,光电转化效率会降低约0.45%,同时会缩短电池的使用寿命。传统的冷却方式存在寄生能耗大、冷却温度不均匀、结构复杂和冷却效率低等问题。因此,本文设计了一种常压含不凝气的分离式重力热管用于冷却光伏板,开展了以下工作:(1)为了获得稳定的热负荷,本文采用电加热片来模拟太阳光在光伏板上的产热。对比了硅橡胶电加热片、不锈钢云母电加热片、PI膜电加热片和不锈钢片电加热片,从温度均匀性、热阻和厚度方面分析了模拟方法的合理性,并且与真实电池的温度误差在13%以内;在光伏背板设计了一个液体分布器,并优化了其开口分布,使得冷却液体均匀的分布在光伏背面上,有助于冷却温度的均匀性。(2)设计了一套储气型分离式重力热管用于冷却低倍聚光光伏系统,用气囊储存不凝气,系统无寄生能耗且冷却温度均匀、传热热阻小。研究了1000～3765 W/m~2的辐照度、不同倾斜角度和入口温度对冷却性能的影响。研究结果表明该系统板面温差最大为5.6℃,蒸发器的热阻在0.00486～0.02368 K/W之间。(3)针对气囊收集不凝气时光伏板温度仍然较高的不足,利用轴流风机驱动系统内不凝气循环流动,设计了一套载气循环型动力式热管用于冷却光伏板。研究了360～1061 W/m~2的辐照度、不同环境温度和不凝气循环量对模拟光伏板的影响,并进行了寄生能耗分析。研究结果表明,此系统可以降低板面平均温度15.05～30.72℃,且辐照度越高,降温幅度越大。在辐照度为1061 W/m~2时,系统净发电功率达到最大增加率,为9.5%。且辐照度低于360 W/m~2时不推荐使用这种冷却方法。