[實用新型]太陽能光熱光電一體化組件

有效

• 申請號: 201420471786.0
• 申請日: 2014-08-19
• 公開（公告）號: CN204809240U
• 公開（公告）日: 2015-11-25
• 發明（設計）人: 宮昌萌
• 申請（專利權）人: 宮昌萌
• 主分類號: H01L31/0525
• 分類號: H01L31/0525
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及的太陽能光熱光電一體化組件，將太陽能電池和集熱器集成同一塊組件上，不僅可以將太陽能轉換成電能，而且可以收集光照產生的熱量，提高太陽能的利用率，適用于建筑一體化的分布式光伏系統。組件壽命長、成本低、太陽能轉換效率高。該技術屬于新能源領域。

背景技術

太陽能資源豐富、分布廣泛，是最具發展潛力的可再生能源。隨著全球能源短缺和環境污染等問題日益突出，太陽能光伏發電因其清潔、安全、便利、高效等特點，已成為世界各國普遍關注和重點發展的新興產業。隨著技術進步及產業規模擴大，產品成本持續下降，價格接近平價上網的水平。與建筑集成的分布式光伏在未來將成為應用市場的主流。

晶體硅太陽能光伏組件的光電轉換效率在15％左右，薄膜硅太陽能光伏組件的光電轉換效率在8％左右，大部分未被利用的太陽能被轉換成熱量，使光伏組件的溫度升高，使光伏組件的轉換效率降低。光伏組件的溫度每升高1度，相對轉換效率下降0.4％，當組件溫度升高到75攝氏度時，組件的發電功率比標稱的額定功率降低20％。

發明內容

針對現有技術存在的不足，本專利提出一種太陽能光熱光電一體化組件，將太陽能電池和集熱器集成同一塊組件上，不僅可以將太陽能轉換成電能，而且可以收集光照產生的熱量，提高太陽能的利用率，適用于建筑一體化的分布式光伏系統。

太陽能光熱光電一體化組件由太陽能電池板和集熱器組成。太陽能電池板可選擇單晶體硅太陽能電池板、薄膜太陽能電池板。集熱器直接安裝在太陽能電池板背面。

集熱器由柔性導熱紙、相變熱管、保溫層、夾具、導熱翅片、流道組成。相變熱管之間鋪設柔性導熱紙，以降低相鄰熱管之間的傳熱熱阻及熱管與太陽能電池板之間的接觸熱阻，柔性導熱紙鋪設在太陽能電池板背面，且覆蓋整個太陽能電池板表面。柔性導熱紙具有良好的導熱性和彈性，一方面填補太陽能熱管與太陽能電池板的接觸空隙，減小接觸熱阻，另一方面減小兩根熱管之間的傳熱熱阻。

相變熱管與柔性導熱紙接觸，長度與太陽能電池板的長度相當。相變熱管的冷端安裝導熱翅片，導熱翅片與流道接觸，將熱量傳遞至流道中加熱熱媒。翅片的作用在于增加熱管與流道的接觸面積，減小接觸熱阻。

保溫層使用彈性材料，可以適應太陽能電池板表面的凹凸不平，將柔性導熱紙壓緊貼合在太陽能電池板背面，減少柔性導熱紙和太陽能電池板之間的間隙，減小熱阻。保溫層表面覆蓋鋁箔，降低表面的輻射率，減少熱量損失。

夾具固定在太陽能電池板框架上，覆蓋在保溫層上面，并將保溫層、柔性導熱紙、相變熱管壓緊貼合在太陽能電池板背面，減少各傳熱件之間的間隙，減小接觸熱阻。

由于增加保溫層，某些原因會導致光熱光電一體組件的溫度升高，降低發電效率甚至燒壞組件，比如：夏季日照強熱負荷少、儲水罐剩余熱水增加、設備故障使熱媒停止循環、電力供應中斷使熱媒停止循環。解決高溫過熱問題的方法是在熱媒循環回路中加入過熱保護裝置。過熱保護裝置可以選擇自然冷卻散熱器、強制對流散熱器等。散熱器的循環泵電能由太陽能電池板直接供應，提高供電可靠性。

本實用新型太陽能光熱光電一體化組件，將太陽能電池和集熱器集成同一塊組件上。集熱器使用的柔性導熱紙有很好的面向熱傳導系數，可以減小相鄰熱管之間的傳導熱阻，減少熱管數量，降低組件成本。集熱器與太陽能電池板通過夾具壓緊貼合，沒有改變太陽能電池板的原有結構，可以直接利用標準化的太陽能電池板，有利于市場推廣，集熱器拆卸容易維修方便。集熱器使用的相變熱管內部只填充少量液體，在低溫下依然具有很好的抗凍性。熱媒只在流道中循環，不進入狹窄的熱管，減小了循環泵的功率損失。

附圖說明

圖1為太陽能光熱光電一體化組件的示意圖，柔性導熱紙夾在相變熱管和太陽能電池板之間；

圖2為太陽能光熱光電一體化組件的示意圖，相變熱管夾在柔性導熱紙和太陽能電池板之間；

兩張圖中，1為相變熱管，2為太陽能電池板，3為柔性導熱紙，4為彈性保溫層，5為夾具。

具體實施方式

下面結合具體實施方式，進一步闡述本實用新型。

如圖1所示，太陽能光熱光電一體化組件由太陽能電池板2和集熱器組成。集熱器由柔性導熱紙3、相變熱管1、保溫層4、夾具5、導熱翅片、流道組成。

太陽能電池板2可選擇標準結構的晶體硅太陽能電池板、薄膜太陽能電池板。