انجمن علمی مهندسی حرارتی و برودتی ایران نشریه انرژی های تجدیدپذیر و نو 2423-4931 13 1 2026 04 21 Numerical Investigation of the Effect of Nanofluid on the Thermal and Electrical Performance of Solar Cells بررسی عددی تأثیر نانو سیال در عملکرد حرارتی و الکتریکی سلول‌های خورشیدی 122 132 239866 10.22034/jrenew.2026.239866 FA میراعلم مهدی دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی تهران، تهران ، ایران محمدرضا خشنود دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی تهران، تهران ، ایران Journal Article 2025 05 13 Thermophotovoltaic technology has significantly improved the utilization rate of solar energy by effectively addressing the issues of high temperature and low electrical efficiency in photovoltaic cells. In this study, a photovoltaic-thermal (PV-T) system model was simulated using water and alumina nanofluid with three different volume fractions ranging from 0.1% to 3%. The effects of operational parameters such as inlet temperature, solar radiation, ambient temperature, and mass flow rate of the cooling fluid were numerically investigated. The simulation was conducted using ANSYS Fluent software with a two-phase mixture model. The risers were considered as longitudinal circular tubes, and simulations were performed for mass flow rates ranging from 10 L/h to 60 L/h for both water and alumina nanofluid with three different volume fractions. The thermal conductivity and thermal expansion coefficient of the nanofluid were introduced into the software via a User-Defined Function (UDF). The variations in fluid outlet temperature, solar cell temperature, pressure drop, thermal efficiency, electrical efficiency, and overall efficiency were analyzed as a function of mass flow rate. The results indicate that the nanofluid with a 2.5% volume fraction achieves the highest thermal efficiency. فناوری فتوولتائیک حرارتی با حل موثر مشکلات دمای بالا و بازده الکتریکی پایین سلول‌های فتوولتائیک، به طور قابل توجهی نرخ بهره‌برداری از انرژی خورشیدی را بهبود بخشیده است. در این مطالعه، مدل سیستم حرارتی فتوولتائیک با استفاده از آب و نانوسیال آلومینا با سه کسر حجمی مختلف در محدوده ۰.۱ تا ۳٪ شبیه‌سازی شده و اثرات پارامترهای عملیاتی مانند دمای ورودی، تابش خورشیدی، دمای محیط و سرعت جریان جرمی مایع خنک‌کننده از طریق عددی بررسی شده‌اند. شبیه‌سازی با استفاده از نرم‌افزار انسیس فلوئنت و مدل دو فازی مخلوط انجام شده است. رایزرها به صورت دایره‌ای طولی در نظر گرفته شده و برای سرعت‌های جریان جرمی "10" L/h الی و "60 " "L" /"h" برای سیال عامل آب و نانوآلومینا با سه درصد حجمی مختلف شبیه‌سازی شده‌اند. ضریب هدایت و انبساط حرارتی برای نانوسیال به صورت udf به نرم افزار معرفی شده است. تغییرات مربوط به دمای خروجی سیال، دمای سلول خورشیدی، افت فشار، راندمان حرارتی، راندمان الکتریکی و راندمان کل برحسب دبی جرمی آمده است. بررسی نتایج نشان می دهد نانوسیال با کسر حجمی 5/2% بیشترین راندمان حرارتی را دارد. https://www.jrenew.ir/article_239866_32f9e52d9f8cf2d53f96c18d0a981f8d.pdf