[實用新型]太陽能高倍聚光聚熱一體化電池單元模塊

有效

• 申請號: 201220588874.X
• 申請日: 2012-11-09
• 公開（公告）號: CN202930416U
• 公開（公告）日: 2013-05-08
• 發明（設計）人: 申海亭;楊書華;孫國棟;劉軍;李洋
• 申請（專利權）人: 青島哈工大科創工業技術研究院
• 主分類號: H01L31/052
• 分類號: H01L31/052;H01L31/058
• 代理公司: 山東清泰律師事務所 37222
• 代理人: 聶磊

技術領域

本實用新型屬于太陽能利用領域，具體來說涉及一種太陽能高倍聚光聚熱一體化電池單元模塊。

背景技術

太陽能電池是通過光電效應直接把光能轉化成電能的裝置，作為可再生的清潔能源具有廣泛的市場。目前，太陽能高倍聚光一體化電池單元模塊的光電轉化效率為30%左右，相當一部分太陽能被轉化成了熱能，并使太陽能高倍聚光一體化電池單元模塊溫度升高。問題在于，太陽能電池板的轉化效率受溫度影響非常明顯，如附圖1所示，其顯示出隨著溫度的升高，太陽能光電轉化率迅速降低。

中國專利文獻中，檢索到公開號CN201584424、名稱一種利用聚光鏡低倍聚光的晶體硅太陽能電池，其披露了在太陽能電池的下部安裝有散熱冷卻裝置，作用是降低太陽能電池的溫度，提高發電效率。上述專利雖然解決的低倍聚光晶體硅太陽能電池降溫的問題，但是對于高倍聚光砷化鎵太陽能電池產生的溫度直接排放，無法循環利用。

實用新型內容

本實用新型解決的技術問題是提供一種太陽能高倍聚光聚熱一體化電池單元模塊，其實現對太陽能電池進行散熱、以及將熱量回收利用的目的。

為了解決上述技術問題，本實用新型提供的技術方案是：一種太陽能高倍聚光聚熱一體化電池單元模塊，包括聚光部件和太陽能電池，還包括儲熱系統，該儲熱系統由熱量吸收裝置和熱量儲存裝置組成，熱量吸收裝置安裝在太陽能電池的底部，并與熱量儲存裝置連接。

和現有技術相比，本方案中，設置儲熱系統，該儲熱系統既包括熱量吸收裝置和熱量儲存裝置，它們一方面對太陽能電池進行散熱；另一方面對太陽能產生的熱量進行回收。

所述熱量吸收裝置包括直接與太陽能電池發生熱傳遞的接觸面，以及該接觸面向外延伸形成的延伸面；因為聚光部件無法將太陽光全部聚焦在太陽能電池實現光電轉化的區域，而是部分光線射在太陽能電池聚光處的周邊，所以將熱量吸收裝置分成兩部分，接觸面用于直接吸收太陽能電池本身的熱量，延伸面用來吸收周邊的太陽光產生的熱量，并用于其他用途，有效提高了太陽能電池效率。

所述熱量吸收裝置是流體通道，與熱量儲存裝置連通；使流體介質通過流體通道，將熱量帶走，提高了散熱效果，也有利于對熱量儲存。

所述熱量吸收裝置的接觸面和/或延伸面是銅面；銅面具有良好的導熱性，優化了流體通道吸熱效果。

所述熱量吸收裝置外部包覆保溫層；在熱量吸收裝置外部包覆保溫層，避免熱量吸收裝置吸收的熱量散失，從而使熱量盡可能多的運送給熱量儲存裝置。

所述太陽能電池和熱量吸收裝置之間設有絕緣導熱層；在保證太陽能電池有效散熱的情況下，避免太陽能電池漏電，造成損失。

所述聚光部件是菲涅爾透鏡；優化聚光效果，降低造價。

所述聚光部件和太陽能電池之間設有勻光和混光的棱鏡；主要起到勻光和混光的作用，提高光電轉化效率。

所述太陽能電池是砷化鎵電池；砷化鎵電池性能優良，優化光電轉化效果。

所述絕緣導熱層是導熱膠或陶瓷板；不僅導熱效果好，而且絕緣性能也優良。

附圖說明

圖1是太陽能電池的溫度-效率特性曲線。

圖2是本實用新型實施例的結構示意圖。

圖3是本實用新型實施例中熱量吸收裝置與砷化鎵電池接觸面的結構示意圖。

圖中，1.菲涅爾透鏡；2.棱鏡；3.砷化鎵電池；4.熱量儲存裝置；5.熱量吸收裝置；51.接觸面；52.延伸面；6.絕緣導熱層；7.保溫層。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本實用新型做詳細說明。

如圖2所示，本實施例中，菲涅爾透鏡1通過支架固定，與砷化鎵電池3配合，實現光電轉化。砷化鎵電池3與菲涅爾透鏡1之間還設有棱鏡2，棱鏡2對菲涅爾透鏡1匯聚的太陽光進行勻光和混光。砷化鎵電池3下面設有熱量吸收裝置5，該熱量吸收裝置5設有接觸面51，接觸面51與砷化鎵電池3面接觸，吸收砷化鎵電池3產生的熱量。該熱量吸收裝置優選流體通道結構，由控制系統控制流體在通道內流動，并與熱量儲存裝置發生熱交換，實現熱量的儲存。可以采用水等流體介質，能有效降低砷化鎵電池2的溫度，保持電池表面溫度的均勻性。