[實(shí)用新型]帶熱交換器的聚光太陽(yáng)能電池組件

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201020185767.3
• 申請(qǐng)日: 2010-05-05
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN201804879U
• 公開(kāi)（公告）日: 2011-04-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王盛平;許志龍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 王盛平;許志龍
• 主分類號(hào): H01L31/042
• 分類號(hào): H01L31/042;H01L31/052
• 代理公司: 廈門市新華專利商標(biāo)代理有限公司 35203
• 代理人: 李寧

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于太陽(yáng)能利用技術(shù)領(lǐng)域，涉及帶熱交換器的聚光太陽(yáng)能電池組件，屬于太陽(yáng)能利用技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

太陽(yáng)能是一種清潔無(wú)污染的可再生能源，取之不盡，用之不竭，充分開(kāi)發(fā)利用太陽(yáng)能不僅可以節(jié)約日益枯竭的常規(guī)能源，緩解嚴(yán)峻的資源短缺問(wèn)題，而且還可以減少污染，保護(hù)人類賴以生存的生態(tài)環(huán)境。在眾多的太陽(yáng)能利用技術(shù)中，太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)實(shí)現(xiàn)了直接將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能，是一種最方便的利用方式，它具有運(yùn)行安全可靠、無(wú)需燃料、無(wú)噪聲、無(wú)污染、可就地利用、使用維護(hù)簡(jiǎn)便、規(guī)模可大可小等優(yōu)點(diǎn)，因而受到了世界各國(guó)的重視。

雖然太陽(yáng)能光伏發(fā)電具有很多優(yōu)點(diǎn)，但在光伏發(fā)電的發(fā)展過(guò)程中，使用成本過(guò)高一直是制約其迅速推廣應(yīng)用的關(guān)鍵因素。其重要原因之一是：用于生產(chǎn)太陽(yáng)能電池的半導(dǎo)體材料價(jià)格昂貴，消耗量大，太陽(yáng)能的吸收效率又很低，導(dǎo)致以太陽(yáng)能電池為核心的光伏發(fā)電系統(tǒng)的成本難以大幅度降低。

常規(guī)的光伏發(fā)電系統(tǒng)一般是將太陽(yáng)能電池固定安裝，價(jià)格居高不下，難以迅速推廣應(yīng)用。根據(jù)太陽(yáng)能電池在一定條件下輸出的電流與接受的光照強(qiáng)度成正比增加而又不至于影響光伏電池壽命的特征，人們開(kāi)始研究采用聚光和跟蹤技術(shù)，希望在獲得同樣電能的情況下減少太陽(yáng)能電池的用量，而增加的跟蹤聚光的成本遠(yuǎn)低于所節(jié)約的太陽(yáng)能電池的成本相當(dāng)于用普通的金屬玻璃等材料代替昂貴的半導(dǎo)體材料。德國(guó)、美國(guó)、西班牙、澳大利亞等國(guó)都分別開(kāi)發(fā)了菲涅爾透鏡聚光、反射聚光等各種聚光光伏發(fā)電系統(tǒng)，現(xiàn)有折射聚光的缺點(diǎn)是光強(qiáng)均勻性較差，透過(guò)率難以提高，制造成本較高，大型拋物面反射聚光的缺點(diǎn)是拋物面反射鏡制造難度大，成本較高，反射鏡容易破碎，機(jī)構(gòu)整體防風(fēng)性能差。這些均導(dǎo)致整套系統(tǒng)性價(jià)比提高不明顯，使得聚光光伏發(fā)電系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)難以體現(xiàn)。到目前為止，僅有少量試驗(yàn)、示范性質(zhì)的聚光光伏發(fā)電系統(tǒng)投入運(yùn)行。

采用跟蹤聚光的光伏發(fā)電技術(shù)，可以在同樣的發(fā)電功率等級(jí)條件下，減少電池片面積若干倍，從而大大降低光伏發(fā)電成本。然而，目前使用的太陽(yáng)能硅電池片光電轉(zhuǎn)換效率低，一般只有10％～20％的太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換成電能，其余的太陽(yáng)能則轉(zhuǎn)化為熱能，使得電池片溫度升高，太陽(yáng)能電池片溫度過(guò)高會(huì)大大降低其光電轉(zhuǎn)換率和使用壽命，使聚光功能作用大打折扣。解決聚光光伏電池板溫升問(wèn)題的方法很多，但要能利用這部分多余熱量，同時(shí)降低電池片工作溫度，目前還沒(méi)得到較好解決。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于提供一種易于制造、成本低廉、性價(jià)比高的帶熱交換器的聚光太陽(yáng)能電池組件，它不僅能夠有效解決聚光電池片的散熱問(wèn)題，還能利用光熱轉(zhuǎn)化獲得一定溫度熱水，達(dá)到太陽(yáng)能綜合利用的目的。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的解決方案是：

帶熱交換器的聚光太陽(yáng)能電池組件，由鋼化玻璃、透明粘結(jié)膠、電池片(硅晶體電池片)、熱交換器和建筑結(jié)構(gòu)膠組成；采用層壓工藝將鋼化玻璃、透明粘結(jié)膠、電池片、透明粘結(jié)膠和熱交換器層壓成一體，在鋼化玻璃四條邊用建筑結(jié)構(gòu)膠密封，并使鋼化玻璃和熱交換器粘結(jié)在一起。

所述的熱交換器由鋁合金冷卻板、絕緣導(dǎo)熱膜、保溫管和管接頭組成；鋁合金冷卻板表面噴涂一層絕緣導(dǎo)熱膜；通過(guò)管接頭連接鋁合金冷卻板和保溫管，由此形成冷卻液流動(dòng)管路。

所述的鋁合金冷卻板是由鋁合金材料擠拉成型的，整體形狀呈“U”字型，“U”字型的兩側(cè)形成豎板；該鋁合金冷卻板上還設(shè)有冷卻液流動(dòng)管道。

采用上述方案后，本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)：

一、采用帶熱交換器的聚光太陽(yáng)能電池組件代替原來(lái)聚光光伏電池片背部的散熱裝置，不僅可有效解決聚光電池片的冷卻問(wèn)題，提高光電轉(zhuǎn)換效率，而且利用熱交換器還可獲得一定溫度的熱水，充分利用了太陽(yáng)能；

二、鋼化玻璃、透明粘結(jié)膠、電池片、透明粘結(jié)膠和熱交換器層壓成一體后，最后再由建筑結(jié)構(gòu)膠密封固定，該種工藝方法比常規(guī)的鋁合金邊框固定的方式裝配更為簡(jiǎn)單，且成本更為低廉，性價(jià)比高；

三、熱交換器上的“U”字型鋁合金冷卻板，不僅方便了整個(gè)電池組件的在聚光架上的安裝固定，而且還解決了常規(guī)冷卻回流管道難加工及冷卻板和冷卻回流管道難裝配的難點(diǎn)，進(jìn)一步有效地提高了導(dǎo)熱效率和降低成本；

綜上所述，本實(shí)用新型與其它電池板封裝結(jié)構(gòu)相比，實(shí)現(xiàn)了低成本、高效率、雙功能、太陽(yáng)能光電光熱綜合利用。

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說(shuō)明。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實(shí)用新型的截面圖；

圖3是本實(shí)用新型的冷卻液流動(dòng)管路圖。

標(biāo)號(hào)說(shuō)明

鋼化玻璃??????1?????透明粘結(jié)膠???2