[發明專利]太陽能電池組件自然降溫系統及降溫的方法

無效

• 申請號: 201210018850.5
• 申請日: 2012-01-20
• 公開（公告）號: CN103219408A
• 公開（公告）日: 2013-07-24
• 發明（設計）人: 岳克森
• 申請（專利權）人: 岳克森
• 主分類號: H01L31/052
• 分類號: H01L31/052
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于太陽能光伏發電系統領域，尤其涉及一種利用大自然提供的自然地下低溫對太陽能電池組件進行自然降溫的方法。

技術背景

一、晶體硅電池技術背景

從單晶硅電池組件溫度與轉換效率的測試結果可看出單晶硅電池組件最佳工作溫度為25℃，當工作溫度上升至70℃時，單晶硅電池組件的光電轉換率下降30%左右。

二、砷化鎵電池技術背景

1、當砷化鎵電池工作溫度控制在65℃時，200倍變焦和1000倍變焦時的光電轉換率都在34%左右。

2、10mm×10mm砷化鎵電池在200倍變焦的條件下工作溫度控制在65℃時，輸出電流為9A；在1000倍變焦的條件下工作溫度在105℃時，輸出電流為9A。

3、通過對1和2的結果分析，我們可以看出，當砷化鎵電池工作溫度控制在85℃時，只需用200倍的變焦就可以得到9A的輸出電流。通過降溫極大地提高了砷化鎵電池的光電轉換效率，相應的降低了成本。

發明內容

本發明的目的在于利用了大自然提供的地下低溫，提供了一種太陽能電池組件自然降溫系統的方法，解決了太陽能電池的最佳溫度控制，提高了光電轉換率，降低了成本。

為了解決太陽能電池的降溫問題，本發明的技術方案為：利用自然條件的太陽能電池降溫系統，包括進氣口、進氣通道、溫度轉換室、出氣通道、出氣口、輸氣管道、太陽能電池組件。

所述的進氣通道與溫度轉換室相連，溫度轉換室通過出氣通道、出氣口與輸氣管道相連，輸氣管道與太陽能電池組件相連。

所述的太陽能電池組件自然降溫系統的進氣口、進氣通道、溫度轉換室、出氣通道、出氣口及連接太陽能電池組件的輸氣管道和電池組件的規格尺寸是由太陽能電池組件的最佳工作溫度及面積決定的。

優選為根據太陽能電池組件排列陣式不同，可設計最少一個地下溫度轉換室與多個太陽能電池組件相連接。

太陽能電池組件自然降溫系統降溫的辦法：利用地下低溫通過在地表下修建溫度轉換室，然后通過熱蒸騰原理或排氣設備將地表空氣吸入或排入地下溫度轉換室，使地表空氣通過吸收地下溫度轉換成適當的低溫空氣通過出氣口及輸氣管道進入太陽能電池組件，吸收電池底面或表面工作溫度后從排氣口排出利用。

太陽能電池組件自然降溫系統降溫辦法，通過對太陽能電池組件的溫度數據計算得到本系統設計最佳規格尺寸。

太陽能電池組件自然降溫系統降溫辦法，利用地下低溫通過地下溫度轉換室得到的低溫空氣，輸入太陽能電池組件，吸收電池片底面或表面的溫度，達到降溫的目的。

電池片的降溫效果是由冷氣的輸入溫度和流量及流速決定的，而這又取決于溫度交換室的大小、進出氣口及進出氣通道的大小。

本發明的有益效果是：太陽能電池組件自然降溫系統，通過利用自然資源達到了對太陽能電池組件降溫的目的。有效提高了太陽能電池組件的光電轉換率，增加了發電量，降低了太陽能發電廠的成本。此系統工藝簡單、無耗能、無污染、成本低、易安裝。

圖1為本發明示意圖

圖2為太陽能電池組件自然降溫系統正剖面圖

圖3為太陽能電池組件自然降溫系統側剖面圖

圖4為太陽能電池組件自然降溫系統2個太陽能電池組件與單個地下溫度轉換室連接示意圖

圖中：1-排放口，2-進氣口，3-進氣通道，4-冷氣出口，5-出氣通道，6-輸氣管道，7-溫度轉換室，8-太陽能電池組件，9、10-地下土層，11-太陽能電池組件冷氣輸入口，12-太陽能發電系統底座，13-太陽能電池組件支柱

各地地下溫度實例：上海7月份平均氣溫是27.8℃，地下0.8米處是24.0℃、1.6米處20.6℃，?3.2米處則下降到16.9℃。所以地面最熱的時候，地下深處非常涼快。反之，上海1月份平均氣溫是3.4℃，地下0.8米處是9.8℃，1.6米處是13.1℃，3.2米處則上升到17.3℃。

戈壁、沙漠中表面的溫度可以高達70℃以上，地下5cm，地下10cm，地下20cm，地下30cm，地下40cm，地下50cm，地下60cm，地下70cm，地下80cm，甚至更深處。人們發現，雖然在沙漠表面中午溫度可以達到70℃以上，裸土表面中午溫度可以達到40℃以上，但是地下5cm的土壤最高也不過25℃，10cm深處在25℃以下，地下20cm深處在20℃以下，從地下30cm到地下1m的溫度相差越來越小，深度大約在2m處溫度沒有差異。

?????青藏高原地表溫度主要受海拔高度與緯度的影響,海拔越高溫度越低,緯度越高溫度越低。年平均溫度最高值在雅魯藏布江河谷的察隅為14.9℃;夏季平均溫度最高值在柴達木盆地的格爾木為23.0℃。高原外圍的南疆盆地南緣,川西溫度更高,但其中心不在高原。高原地表溫度最低值在中部的托托河、五道梁,年平均溫度為-0.2℃,冬季更低,平均為-14.2～-15.8℃;地下平均氣溫5～10℃.