[發(fā)明專利]太陽(yáng)能電池模塊

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210410210.9
• 申請(qǐng)日: 2012-10-25
• 公開（公告）號(hào): CN103178146A
• 公開（公告）日: 2013-06-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 林暉雄;廖啟宏;林俊廷;吳宗哲;楊文勛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 財(cái)團(tuán)法人工業(yè)技術(shù)研究院
• 主分類號(hào): H01L31/052
• 分類號(hào): H01L31/052;H01L31/055
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 宋焰琴

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明是有關(guān)于一種太陽(yáng)能電池(solar?cell)模塊，且特別是有關(guān)于一種發(fā)電效率提升的太陽(yáng)能電池模塊。

背景技術(shù)

在全球化議題下，使用新興能源和節(jié)能綠色科技已成為大家注目的焦點(diǎn)，其中太陽(yáng)能是一種干凈無(wú)污染且取之不盡的能源，因此在遭遇石化能源所面臨的污染與短缺的問(wèn)題時(shí)，首推太陽(yáng)能發(fā)電相關(guān)的光電轉(zhuǎn)換節(jié)能科技。太陽(yáng)能電池可直接將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換為電能，而成為目前運(yùn)用太陽(yáng)能源的發(fā)展重點(diǎn)。

為了解決太陽(yáng)能電池昂貴的問(wèn)題，許多學(xué)者專家開始投入太陽(yáng)能集光裝置的研究。然而，利用集光裝置卻會(huì)使太陽(yáng)能電池溫度急劇上升，反而造成效率下降的問(wèn)題。此外，一般以硅基材料做成的太陽(yáng)能電池芯片，其光電轉(zhuǎn)換效率通常會(huì)受限，于是大多數(shù)照射至太陽(yáng)能電池芯片上的太陽(yáng)光便形成浪費(fèi)。由于大多數(shù)照射至太陽(yáng)能電池芯片上的太陽(yáng)光的能量并未被轉(zhuǎn)換成電能，因此非太陽(yáng)能電池芯片可轉(zhuǎn)換波段的光，便會(huì)在太陽(yáng)能電池芯片上以熱能的形式散失，因此又會(huì)造成太陽(yáng)能電池芯片過(guò)熱，進(jìn)而導(dǎo)致發(fā)電效率降低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種太陽(yáng)能電池模塊，能夠同時(shí)達(dá)到芯片散熱及熱能循環(huán)再利用的功效，進(jìn)而提升太陽(yáng)能發(fā)電效率。

本發(fā)明提出一種太陽(yáng)能電池模塊，其包括太陽(yáng)能集光裝置、太陽(yáng)能發(fā)電芯片板以及冷卻管路系統(tǒng)。太陽(yáng)能集光裝置包括第一光學(xué)表面及第二光學(xué)表面，其中光線自第一光學(xué)表面入射至太陽(yáng)能集光裝置，并經(jīng)集光后自第二光學(xué)表面出射。太陽(yáng)能發(fā)電芯片板具有受光面，用于接收自第二光學(xué)表面出射的光線。太陽(yáng)能發(fā)電芯片板包括光電轉(zhuǎn)換材料，且光電轉(zhuǎn)換材料吸收光線中的一特定光譜頻帶而將其轉(zhuǎn)換成電能。冷卻管路系統(tǒng)用于供水流動(dòng)，且包括熱量吸收部，其中光線穿透熱量吸收部而出射至太陽(yáng)能發(fā)電芯片板的受光面，且流經(jīng)熱量吸收部的水吸收特定光譜頻帶以外的光。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的熱量吸收部配置于太陽(yáng)能集光裝置的第二光學(xué)表面與太陽(yáng)能發(fā)電芯片板的受光面之間，使自第二光學(xué)表面出射的光線通過(guò)熱量吸收部后才出射至受光面。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的熱量吸收部配置于太陽(yáng)能集光裝置的第二光學(xué)表面與受光面之間的空間外部，使光線通過(guò)熱量吸收部后才入射至第一光學(xué)表面。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的熱量吸收部配置于與太陽(yáng)能集光裝置的第一光學(xué)表面同側(cè)的平面。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述平面垂直于受光面并平行于第一光學(xué)表面。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的光電轉(zhuǎn)換材料包括單晶硅、多晶硅或非晶硅，當(dāng)光電轉(zhuǎn)換材料為硅基材料時(shí)，特定光譜頻帶介于300nm至1107nm之間。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的熱量吸收部的材質(zhì)為使特定光譜頻帶的光穿透的材料。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的冷卻管路系統(tǒng)包括第一流道、第二流道以及儲(chǔ)存水槽。第一流道配置于背對(duì)太陽(yáng)能發(fā)電芯片板的受光面的一側(cè)。第二流道連接熱量吸收部且連接第一流道。儲(chǔ)存水槽連接第一流道及第二流道而形成回路，其中具有第一溫度的水自儲(chǔ)存水槽依次流經(jīng)第一流道、第二流道及熱量吸收部后，又回流至儲(chǔ)存水槽中且具有高于第一溫度的第二溫度。第一流道的材質(zhì)包括熱傳導(dǎo)系數(shù)大于35W/mK的材料。在一實(shí)施例中，第一流道包括金屬管，例如銅管。儲(chǔ)存水槽例如為隔熱液體儲(chǔ)存槽，用于儲(chǔ)存升溫后的水。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的冷卻管路系統(tǒng)還包括泵，用于提供水流動(dòng)的動(dòng)力。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的第一光學(xué)表面的面積大于第二光學(xué)表面的面積。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的第一光學(xué)表面相鄰于第二光學(xué)表面。

本發(fā)明另提出一種太陽(yáng)能電池模塊，其包括太陽(yáng)能集光裝置、太陽(yáng)能發(fā)電芯片板、濾光接口以及冷卻管路系統(tǒng)。太陽(yáng)能集光裝置包括第一光學(xué)表面、第二光學(xué)表面及第三光學(xué)表面，其中光線自第一光學(xué)表面入射至太陽(yáng)能集光裝置，并經(jīng)集光后自第二光學(xué)表面出射。太陽(yáng)能發(fā)電芯片板具有受光面，用于接收自第二光學(xué)表面出射的光線。太陽(yáng)能發(fā)電芯片板包括光電轉(zhuǎn)換材料，且光電轉(zhuǎn)換材料吸收光線中的一特定光譜頻帶而將其轉(zhuǎn)換成電能。濾光接口配置于第三光學(xué)表面上，濾光接口使特定光譜頻帶以外的光穿透第三光學(xué)表面。冷卻管路系統(tǒng)用于供水流動(dòng)，且包括熱量吸收部，其中濾光接口配置于第三光學(xué)表面與熱量吸收部之間，使流經(jīng)熱量吸收部的水吸收特定光譜頻帶以外的光。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的濾光接口包括鍍膜或微結(jié)構(gòu)。