[發明專利]整板型管板式光伏熱水模塊

無效

• 申請號: 200910241925.4
• 申請日: 2009-12-15
• 公開（公告）號: CN101740650A
• 公開（公告）日: 2010-06-16
• 發明（設計）人: 季杰;何偉
• 申請（專利權）人: 中國科學技術大學
• 主分類號: H01L31/048
• 分類號: H01L31/048;H01L31/052;H01L31/058;E04D13/18
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司 11251
• 代理人: 成金玉

技術領域

本發明涉及一種激光焊接整板型管板式光伏熱水模塊，屬于太陽能光伏光熱綜合利 用裝置，用于太陽能利用領域。

背景技術

在眾多可再生能源中，太陽能發電最具技術含量和發展前途，而太陽能光伏建筑一 體化(BIPV)系統被認為是首選的光伏(PV)發電系統(歐洲2010年PV發展目標)。美 國UNI-SOLAR的太陽能屋頂，直接將非晶薄膜電池生成在薄鋼片上，鋼片可以任意裁剪， 做到屋頂的寬度；德國RWE公司的非晶太陽能玻璃幕墻，已實現了電池片之間的“無線” 連接。上述兩種結構只注重對電池的冷卻，并未將冷卻介質-水或空氣利用起來或犧牲 了光伏電池的冷卻介質的品質。在國內，太陽能光伏發電技術與建筑的結合技術已有相 當發展，諸如，常州天合的光伏發電瓦片(200420026123.4)和光伏發電幕墻玻璃 (200420026122.X)，西安交通大學研發的太陽墻體發電構件(200410026219.5)以及 合肥工業大學的屋頂太陽能光伏供電的建筑內照明標志系統(03259134.9)等。

同時，太陽能熱水建筑一體化技術的研究和示范應用已取得一定的成果，諸如，太 陽能熱水瓦(94210927.9，98233501.6)，瓦式太陽能熱水裝置(02218626.3)，坡屋 頂集中式太陽能熱水裝置(02228840.6)，太陽能熱水集熱屋面板(02264900.X)，可 轉換陽光熱能的屋面構件(200410044818.X)等。

光伏光熱綜合利用的相關研究也已見成果，太陽能建筑光電和光熱復合裝置 (02111582.6)提供了一種新型的復合屋頂，利用太陽能發電并產生潔凈熱水和進行空 氣調節。但是，上述技術均有一定的局限性。首先，光伏組件與太陽能熱水集熱器或空 氣集熱器是相互獨立的；其次，光伏電池直接安裝在屋頂或玻璃表面，只有空氣對光伏 電池進行冷卻，這種冷卻效果不夠充分，電池的發電效率會隨工作溫度的上升而線性地 下降；再次，光伏系統和太陽能熱水系統相互獨立，然而屋頂可以利用的面積有限，特 別是城市中的高層建筑，這會阻礙光伏系統和光熱系統的推廣，

將太陽能光伏系統與太陽能熱水系統結合起來的太陽能光伏熱水一體化系統正是 在這種背景下提出的。但是目前太陽能平板熱水器中的吸熱板主要由多條薄銅片拼組而 成，其小尺寸這限制了光伏電池的大小，特別是其表面的不平整和易變形性大大制約了 采用層壓工藝將光伏電池與其結合的成功率，電池之間的串并聯接也受到極大限制，因 此采用傳統設計和工藝，太陽能光伏熱水技術在性能上得不到保證，在生產上也很難規 范標準化。

發明內容

本發明的技術解決問題：克服現有技術的不足，提供一種充分利用太陽能，具有同 時提供電力和熱水的整板式光伏熱水模塊。

本發明的技術解決方案：整板型管板式光伏熱水模塊，包括：玻璃、封裝光伏電池 片、銅肋管、絕熱層和鍍鋅板，所述的封裝光伏電池片由光伏電池、包裹光伏電池上下 的乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)、EVA上層的透明復合氟塑料膜TPT、EVA下層的黑色TPT、 黑色TPT下的鋁吸熱板構成；然后在鋁吸熱板的背面通過激光頭點焊上銅肋管，然后在 封裝光伏電池片下方覆蓋絕熱層和鍍鋅板，在封裝光伏電池片上方采用玻璃板覆蓋，在 封裝光伏電池片上方與玻璃板之間有空氣間隔，周圍采用鋁合金邊框固定。

本發明與現有技術相比的優點在于：

(1)本發明的整板式光伏熱水一體化模塊是通過層壓技術將晶硅電池與整板吸熱 板結合，采用激光點焊技術，將鋁吸熱板與冷卻銅肋管結合，從而解決原有技術的不足， 大大提高太陽能利用效率。

(2)作為光伏電池襯底的鋁吸熱板是一個整體，面積超過1m²以上，有利于進行大 面積光伏電池層壓和規范化操作；

(3)本發明的EVA下層的復合氟塑料膜TPT是黑色的，透過光伏電池的太陽能紅 外部分將不被反射，而被TPT吸收轉化為熱能傳給鋁吸熱板，提高模塊集熱效率；

(4)此外，本發明的鋁吸熱板厚度為1.2mm左右，此厚度適合于激光點焊技術， 太薄容易變形，導致太厚則鋁吸熱板不易溶化，與銅肋管焊接不穩，容易脫落；

附圖說明

圖1為本發明的結構示意圖；

圖2為本發明的截面圖；

圖3為本發明中激光焊接示意圖。

具體實施方式