چکیده: یکی از این تکنولوژی هایی که برای تبدیل انرژی خورشیدی به انرژی الکتریکی مورد توجه قرار گرفته، تکنولوژی فتوولتائیک (PV) است. کارایی یک ماژول فتوولتائیک، به طور قابل ملاحظه ای تحت تاثیر دمای سطح آن قرار دارد. مطالعات نشان می دهد که کارایی ماژول های PV به ازای هر 1 درجه ی سانتیگراد افزایش در دمای سطح آن ها، 3/0 درصد کاهش می یابد. پیدا کردن یک روش کارآمد برای خنک کاری ماژول های PV، یک مسئله مهم برای بهبود عملکرد و افزایش توان تولیدی آن ها است. با بررسی مطالعات انجام شده در مورد سیستم های خنک کننده ماژولPV ، می توان نتیجه گرفت که با استفاده از سیستم خنک کننده برخورد جت سیال (JIC)، می توان به توان تولیدی بالایی دست یافت. بهره وری و عملکرد الکتریکی سیستم PV/JIC می تواند با طراحی هندسه کارآمد آرایه های جت، افزایش یافته و با بهینه سازی پارامترهای مربوط به نازل ها به توزیع دمای یکنواخت ماژول PV دست یافت. در این پژوهش، استفاده از سیستم JIC برای کاهش دمای سطح یک ماژول فتوولتائیک و افزایش توان تولیدی آن مورد بررسی قرار گرفته است. در ابتدا آب خالص به عنوان سیال خنک کن مورد استفاده قرار گرفته و بهینه سازی هندسه سیستم JIC با استفاده از آب انجام شده است و سپس، نانو سیال SiC/water برای خنک کاری به کار برده شده است. برای بدست آوردن توزیع یکنواخت دما در ماژولPV ، پارامترهای اصلی مانند قطر نازل (dn=1-2 mm) ، تعداد و چیدمان های مختلف برای نازل ها (N=8-24) ، میزان دبی مایع خنک کن ( ) و فاصله نازل ها (H=5-55 mm) از سطح پشتی ماژول مورد بررسی قرار گرفته است. اصالت این تحقیق در دو مفهوم یافت می شود. در ابتدا با استفاده از خنک کاری با آب خالص، دمای 12 ناحیه کوچک روی سطح یک ماژول PV اندازه گیری شده و حداکثرو حداقل دما و همچنین دامنه تغییرات داده های دما برای سیستم خنک کاری JIC گزارش شده تا اثر سیستم JIC پیشنهادی بر توزیع یکنواخت دمای سطح ماژول بررسی شود. شاخص یکنواختی دما برای به تصویر کشیدن کارایی خنک کنندگی مطلوب در سیستم JIC پیشنهادی ،تعریف و بررسی شد. دوما، روش سطح پاسخ (RSM) برای تعیین شرایط عملیاتی بهینه در سیستم JIC به کار گرفته شده است. با استفاده از JIC و آب به عنوان سیال خنک کن، دمای متوسط ماژول از64 درجه سانتیگراد در بدترین حالت به 3/43 درجه سانتیگراد کاهش یافت و توان تولیدی در این شرایط به 58/6 وات رسید. توان خروجی ماژول فتوولتائیک با افزایش دبی جرمی آب و تعداد نازل ها افزایش یافت. بالعکس، با افزایش فاصله نازل از ماژول فتوولتائیک و قطر نازل، توان خروجی ماژول فتوولتائیک کاهش یافت. همچنین، پاسخ های پیش بینی شده (دما و توان خروجی) در نقطه بهینه 68/33 درجه سانتیگراد و610/8 وات در دبی kg/s 12/0، تعداد نازل 24، قطر نازل 08/1 میلیمتر و فاصله نازل تا ماژول برابر 1/5 میلیمتر بودند. پس از استفاده از آب به عنوان سیال خنک کننده و به دست آوردن هندسه و چیدمان مناسب برای نازل ها، استفاده از نانو سیال SiC/water با غلظت های مختلف (φ=0.25-1.1%wt) ،مورد آزمایش قرار گرفته و اثر استفاده از نازل تک سوراخه و نازل چند سوراخه بر عملکرد الکتریکی و حرارتی ماژول PV بررسی شده است. نتایج نشان داد که استفاده از نازل های چند سوراخه اثر چشمگیرتری در کاهش دمای ماژول PV نسبت به نازل های تک سوراخه دارد. از طرفی، مشاهده شده است که با افزایش غلظت نانو سیال، شاخص یکنواختی دما در حال کاهش بوده که به معنای توزیع یکنواخت تر دمای سطح ماژول به دلیل افزایش ضریب هدایت حرارتی نانو سیال و افزایش میزان انتقال حرارت از سطح ماژول به جت برخوردی است. با افزایش غلظت نانو سیال از 25/0 تا 1 درصد وزنی منجر به کاهش چشمگیر دمای سطح ماژول شده است. با افزایش غلظت نانوسیال از 1 به 1/1 درصد وزنی، میزان کاهش دمای سطح ماژول کاهش پیدا کرده است که به معنای این است که استفاده از نازل های چند سوراخه و نانو سیال SiC با غلظت 1 درصد وزنی یک حالت انتخابی مناسب بوده و توانایی بالایی برای توزیع یکنواخت دمای سطح ماژول دارد. بنابراین این حالت به عنوان کارآمدترین حالت، برای خنک کاری با جت برخوردی سیال پیشنهاد می شود.