[實用新型]光電光熱同體同步轉(zhuǎn)換利用太陽能的裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200820161229.3
• 申請日: 2008-11-18
• 公開（公告）號: CN201294465Y
• 公開（公告）日: 2009-08-19
• 發(fā)明（設計）人: 徐誦舜
• 申請（專利權）人: 徐誦舜
• 主分類號: H02N6/00
• 分類號: H02N6/00;G02B5/10;F24J2/00
• 代理公司: 南京蘇科專利代理有限責任公司
• 代理人: 姚姣陽

技術領域

本實用新型涉及一種利用太陽能的裝置，具體的說是光電光熱同體同步轉(zhuǎn)換利用太陽能的裝置。

背景技術

太陽能光伏發(fā)電是可再生能源的重要組成部分。但目前光伏電池組建能商品化的產(chǎn)品以單、多晶硅系列產(chǎn)品為主，光電轉(zhuǎn)換率低，一般只有12～15％，高的18％左右。光伏電池的實際光電轉(zhuǎn)換率還要低很多。

硅光電池發(fā)電成本高，光電轉(zhuǎn)換效率低，可以通過以下幾個措施來改善：第一個是改變硅光電池本身的品質(zhì)；第二個是利用太陽能跟蹤的方法；第三個是能過聚光反射的方法。限制硅光電轉(zhuǎn)換效率提高的主要技術障礙是：電池表面柵線和電池表面復合損失等。要提高硅光電池本身光電轉(zhuǎn)換效率很難。當今，國內(nèi)外研究人員曾試圖利用聚光反射增加光電池表面的光幅照強度來提高光電池的光電轉(zhuǎn)換效率，但由于隨著幅照強度的增加，光電池的表面工作溫度將同步增加，使電池的開路電壓降低，致使光電轉(zhuǎn)換效率不能同步增加，至今有關降低光電池組件表面工作溫度的研究尚不能商品化、產(chǎn)業(yè)化。在光熱利用上，雖然涌現(xiàn)不少關于太陽能研究和實踐，但光熱、光電的同步轉(zhuǎn)換在概念和實踐上都未有進展，極待突破。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型所要解決的技術問題是：針對以上現(xiàn)有技術存在的缺點，提出一種可增加硅光電池組件工作面的輻照強度，有效降低硅光電池組件表面的工作溫度，成倍提高硅光電池的光電轉(zhuǎn)換效率，使太陽能的熱能得到有效利用的光電光熱同體同步轉(zhuǎn)換利用太陽能的裝置。

本實用新型解決以上技術問題的技術方案是：

光電光熱同體同步轉(zhuǎn)換利用太陽能的裝置，包括至少一個CPC復合拋物面聚光鏡，每一個CPC復合拋物面聚光鏡的底面設有由硅光電池單體組裝并封裝好的帶有連接導線的硅光電池組件，CPC復合拋物面聚光鏡的下方緊密結合有熱交換裝置，熱交換裝置的周邊設有保溫材料。

熱交換裝置為換熱片、換熱管或換熱盒。CPC復合拋物面聚光鏡的聚光比是3～8。CPC復合拋物面聚光鏡的上方和側面設有連接為一體的玻璃板，可以保護CPC復合拋物面聚光鏡和硅光電池組件表面不被污染。CPC復合拋物面聚光鏡的拋物面由金屬板、塑料板、玻璃、玻璃鋼壓制而成，或由陶瓷、粘土坯燒結模壓而成。

通過CPC復合拋物面聚光鏡的聚光反射，光經(jīng)反射聚集后全部集中在硅光電池組件工作面上以提高光電效率，高效利用太陽能。通過CPC復合拋物面聚光鏡反射增加硅光電池組件輻射強度同時，硅光電池組件表面工作溫度增加，開路電壓下降，在CPC復合拋物面聚光鏡的下方采用熱交換裝置有效地降低硅光電池組件工作面的工作溫度，提高光電池轉(zhuǎn)換效率和輸出功率，通過熱交換裝置進行熱交換后的冷卻介質(zhì)又可得到利用，使太陽能的熱能得到有效利用。

本實用新型的優(yōu)點是：本實用新型通過光電、光熱結合，利用CPC復合拋物面聚光反射，增加硅光電池組件的幅照強度，并通過熱交換裝置，利用冷卻介質(zhì)對硅光電池組件表面冷卻降溫，從而成倍增加了硅光電池組件工作面的輻照強度，有效降低了硅光電池組件表面的工作溫度，不但成倍提高硅光電池組件的光電轉(zhuǎn)換效率，同時還使太陽能的熱能得到有效利用，達到光電、光熱同體同步轉(zhuǎn)換，高效利用太陽能的目的。本實用新型的優(yōu)點具體為：(1)采用CPC復合拋物面聚光鏡反射增加硅光電池組件的光輻照強度，CPC聚光鏡無須跟蹤，結構簡單，成本低廉，并有效成倍的降低了硅光電池的用量，減少了發(fā)電成本；(2)在CPC復合拋物面聚光鏡的下方采用熱交換裝置，并采用水或氣等循環(huán)冷卻介質(zhì)，有效降低了硅光電池組件工作面的工作溫度，大大提高硅光電池組件轉(zhuǎn)換效率和輸出功率，從而降低了投資成本，提高了光電利用的經(jīng)濟效益，有利于硅光電池的推廣應用；(3)拓展了硅光電池的應用領域，本實用新型可代替磚、瓦應用住宅建筑的屋面和墻體，可若干組件串、并聯(lián)組成光伏電站方陣，也可組件單元應用直接作為電源，實現(xiàn)了住宅建筑利用太陽能同步同體供電供熱的目標。

附圖說明

圖1是本實用新型向陽面的結構示意圖。

圖2是本實用新型背陽面的結構示意圖。

圖3是本實用新型的側視圖。

具體實施方式

實施例一