[發明專利]光伏熱混合太陽能收集器

有效

• 申請號: 201580021501.0
• 申請日: 2015-04-20
• 公開（公告）號: CN106664057B
• 公開（公告）日: 2018-07-31
• 發明（設計）人: S·拉松
• 申請（專利權）人: 索拉里斯太陽能源瑞典公司
• 主分類號: H02S40/44
• 分類號: H02S40/44
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 王小東

一種用于光伏熱(PV/T)混合太陽能收集器的層疊PV/T模塊(10)包括冷卻器/吸收器(20)和光伏單元。所述冷卻器/吸收器(20)包括具有凸起的外圍邊緣(22)的至少一個平坦表面(21)，并適于用作用于光伏層疊結構(30)的模具。所述光伏單元包括光伏層疊結構，所述光伏層疊結構包括：第一層疊材料的第一層(31)，所述第一層模制在所述冷卻器/吸收器(20)的所述平坦表面上，其中，所述第一層疊材料是電絕緣的并具有高導熱性；放置在層疊材料的所述第一層上的多個光伏電池(33)；以及第二層疊材料的第二層(32)，所述第二層模制在并基本上覆蓋所述光伏電池(33)，其中，所述第二層疊材料是透明的并具有高耐熱性。

技術領域

本發明涉及用于光伏熱混合太陽能收集器的層疊光伏熱(PV/T)模塊、包括這種層疊PV/T模塊的PV/T混合太陽能收集器以及用于制造這種層疊PV/T模塊的方法。

背景技術

存在多種利用PV/T模塊將太陽能轉換為電能的PV/T混合太陽能收集系統。太陽能電池或光伏電池的效率不斷改進而成本持續降低，從而使太陽能成為可再生和環境友好能源的重要且可行的來源。

傳統的PV/T模塊通過如下制得：將非常易碎的太陽能電池封裝成層疊結構，以防止它們遭受由于連續暴露于太陽光和天氣要素而帶來的光學和機械損傷。另外，PV/T模塊包括冷卻/吸收元件，所述冷卻/吸收元件含有用于帶走太陽能電池中累積的、影響太陽能電池性能的熱量的流體。然而，為了達到PV/T混合太陽能收集器的效率，必須達到冷卻/吸收流體的某一最小溫度，而同時光伏電池的電壓輸出隨著溫度的增加而降低。這種雙重功效對PV/T模塊中所使用的材料提出了嚴格的要求。

EP 2405489、DE19809883和WO2011/146029中公開了這種PV/T模塊的實施例，這些蚊香通過引用被并入本文。這些已知的PV/T模塊通常由聚合物膜的疊層制成，所述聚合物膜例如包括乙烯乙酸乙烯酯(EVA)、含氟聚合物如聚氟乙烯(PVF)或聚乙烯醇縮丁醛(PVB)和/或硅氧烷聚合物。切割并放置所述聚合物膜，使得太陽能電池夾在EVA、PVF和/或PVB的兩個聚合物層之間，隨后在真空中在適合溫度下將所述聚合物層層疊在一起。然后，層疊的太陽能電池結構與傳熱板或熱交換器形式的冷卻/吸收元件集成，所述傳熱板或熱交換器具有供冷卻流體流通的管。

然而，由于PV/T模塊上相當大的溫度梯度，特別是在具有利用凸緣間隔的流體通道的冷卻器中，例如DE19809883和WO2011/146029，冷卻器和太陽能電池經歷的熱膨脹不同并且會對太陽能電池和由聚合物膜制得的疊層造成損壞(例如變形、開裂、分層、與冷卻元件分離等)，并且還限制太陽能電池的效率。

因此，需要研發改進的PV/T模塊及其制造方法。

發明內容

本發明的目的在于提供用于PV/T混合太陽能收集器的改進的PV/T模塊及其制造方法。

這通過根據權利要求1所述的一種用于光伏熱混合太陽能收集器的層疊光伏熱(PV/T)模塊實現，所述PV/T模塊包括冷卻器/吸收器和光伏單元。所述冷卻器/吸收器包括具有凸起的外圍邊緣的至少一個平坦表面，并適于用作用于光伏層疊結構的模具。所述光伏單元包括光伏層疊結構，所述光伏層疊結構包括：第一層疊材料的第一層，所述第一層模制在所述冷卻器/吸收器的所述平坦表面上，其中，所述第一層疊材料是電絕緣的并具有高導熱性；放置在層疊材料的至少部分固化的所述第一層上的多個光伏電池；以及第二層疊材料的第二層，所述第二層模制在所述光伏電池并基本上覆蓋所述光伏電池，其中，所述第二層疊材料是透明的并具有高耐熱性，優選高達至少200℃的溫度。這兩層層疊材料可以是相同或不同的材料。