多塊雙面發電太陽能電池組件的製作方法

2023-07-18 08:03:51 1

多塊雙面發電太陽能電池組件的製作方法
【專利摘要】本發明涉及一種太陽能電池裝置，公開了一種多塊雙面發電太陽能電池組件。包括組件殼體和電池板，組件殼體的一面上固定排列有若干電池板，相對的另一面上設置有若干反射板；組件殼體內部設置有超導熱管。本發明通過合理設計的太陽能電池組件結構，使單晶矽板雙面接受光照，提高光能利用效率和單晶矽電池的發電效率，同時，合理設置超導液冷卻結構，便於維持電池板工作溫度，保持電池效率；與現有技術中的相同發電量的太陽能電池板相比，體積更加緊湊，結構簡單科學，光電轉換效率高。
【專利說明】 多塊雙面發電太陽能電池組件

【技術領域】
[0001]本發明涉及一種太陽能電池裝置，由其涉及一種能夠雙面發電的多塊組合式的太陽能電池組件。

【背景技術】
[0002]能源問題是一個國家的戰略問題，同時也是在21世紀人類社會要保持高速可持續發展所面臨的重大挑戰之一。由於太陽能發電有如安全可靠，無汙染，不受地域限制，無需消耗燃料，維護簡便，建設周期短，建設的規模大小隨意，不需要架設輸線路，可以方便地與建築物結合等等一系列的優點，這些優點是常規發電以及其它發電方式不能比擬的，因而太陽能發電成為目前各國研究得最多，發展也是最快的技術之一。
[0003]在所有的太陽能電池中，矽太陽能電池由於其成熟的技術，漸漸成為太陽能電池的主流。而在矽系列太陽能電池中，單晶矽太陽能電池的轉換效率最高，技術也最為成熟，應用也最為廣泛，在大規模應用和工業生產中仍佔據主導地位。
[0004]提高太陽能電池效率的手段，主要有如下幾種:
[0005]—種是在太陽能電池表面製作陷光結構，即在單晶娃表面製作一種抗反射層，從而降低矽片表面的反射率；另外一種是在表面塗一層抗反射塗層，增加光的透射性，從而提高太陽能電池對光的吸收；此外還有在太陽能電池的接收端增加一個聚光器，從而能使得太陽能電池的效率增加。
[0006]可以看到，上述的方法都是將焦點集中在太陽能電池對光吸收的提高上。而如何提高太陽能電池的光電轉換效率，又在不大輻度增加單晶矽太陽能電池的製造成本成為現在大家關心和研究的熱點。
[0007]另外，由於太陽能電池的輸出特性受到溫度的影響，其他條件相同時，在不同的溫度條件下，太陽能電池的輸出功率有很大的變化。改變太陽能電池內部溫度分布，太陽能電池的短路電流、開路電壓、輸出功率、填充因子都會有不同的變化。經過試驗研究得出，太陽能電池效率隨著溫度升高而降低的結論。在標準狀況下工作良好的單晶矽太陽電池，如果在實際應用時散熱效果不理想，在相同光強下太陽電池在45°C工作，則效率將會減少1.5%，這對太陽電池來說是很嚴重的效率損失。因此，在應用太陽電池時，保證較低的溫度也是保持電池效率的重要條件。


【發明內容】

[0008]本發明針對現有技術中太陽能電池組件單晶矽電池效率低，體積大，散熱效果不好等問題，提供了一種多塊雙面發電太陽能電池組件，有效提高太陽能電池的光能利用效率。
[0009]一種多塊雙面發電太陽能電池組件，包括組件殼體和電池板，組件殼體的一面上固定排列有若干電池板，且電池板的高度小於組件殼體的高度，相對的另一面上設置有若干反射板；組件殼體內部設置有超導熱管。反射板用於反射陽光，將光線反射到電池板的背面，使電池板的兩面能夠同時受到光照，提高光電轉換效率。另外，組件殼體內部設置的超導熱管，一側連接到組件殼體外部，用於電池板組件的散熱，防止電池板溫度過高，導致電池效率降低。
[0010]超導熱管是依靠其內部工質在一個抽成一定的真空的封閉殼體中循環相變而傳遞熱量的裝置，其工作原理是:當熱量自高溫熱源傳入熱管時，處於熱管加熱段內的工質隨即被激活，吸熱汽化變成蒸汽(汽化段)，蒸汽瞬間流向熱管另一端(傳輸段)，到達另一端時遇冷放出潛熱後凝結成液體(冷凝段)，冷凝液體經傳輸段回流到汽化段，循環相變而實現熱量傳遞。超導熱管的超強導熱係數是一般金屬的萬倍左右，換熱效率高達98%以上，是任何一種普通熱交換器無法達到的。
[0011]進一步的，所述的若干反射板大小相同，且相互呈一定角度的排列成折線波浪狀。相鄰反射板之間的夾角取值為大於45°且小於145°。反射板經過不同的排列，組合成不同的反射角度，可以是由相鄰兩塊反射板搭建成三角形凸起，進而連接成折線波浪狀，也可以是多塊反射板組合成錐形凸起，用於將照射到反射板上的光線反射到電池板的背面。
[0012]進一步的，兩個相鄰的電池板之間形成空隙，並且，每個電池板對應一組對向該電池板凸起的反射板。每個兩電池板之間的空隙對應一組對向該空隙凸起的反射板。光線透過組件殼體照射在電池板正面，電池板正面發生光電轉換。同時，部分光線通過兩個相鄰的電池板之間的空隙照射到向外凸起的反射板上，並折射到對應電池板的反射板上，進而折射到電池板的背面。電池板與反射板之間的距離，相鄰電池板之間的空隙大小，以及相鄰反射板之間的夾角的關係是，使光線透過空隙照射到反射板上，並且能夠通過反射板的組合折射到電池板的背面。
[0013]進一步的，所述的組件殼體為透光材質，能夠將光線照射到殼體內部。
[0014]進一步的，所述的超導熱管呈S型盤桓在組件殼體內部，並且一側通入到設置在組件殼體外部的冷卻水管內部。超導熱管在組件殼體內部受熱，在冷卻水管內部冷卻，S型在組件殼體內循環冷卻電池組件內部溫度。
[0015]進一步的，所述的超導熱管位於反射板和組件殼體之間。使超導熱管不會阻擋反射板將光線反射給電池板，提高單晶矽電池的發電效率。
[0016]進一步的，所述的電池板為雙面單晶矽電池板。所述的電池板通過支架固定在組件殼體上，並且該支架設置在電池板的四邊，不會影響電池板接受光照。
[0017]本發明通過合理設計的太陽能電池組件結構，使單晶矽板雙面接受光照，提高光能利用效率和單晶矽電池的發電效率，同時，合理設置超導液冷卻結構，便於維持電池板工作溫度，保持電池效率；與現有技術中的相同發電量的太陽能電池板相比，體積更加緊湊，結構簡單科學，另外，通過超導熱管原理散發溫度使得半導體發電板在最佳的溫度進行有序電子空穴傳遞形成電流，降低了由於溫度升高使得半導體發電板無序電子空穴傳遞形成電阻，光電轉換效率高。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1為本發明實施例的整體結構示意圖；
[0019]圖2為本發明實施例A-A剖面視圖；
[0020]其中:1-組件殼體；2_反射板；21_第一反射板；22_第二反射板；23_第三反射板；24-第四反射板；3-超導熱管；4_電池板；42_第二電池板；5_冷卻水管；6-支架；a-第一空隙；b-第二空隙。

【具體實施方式】
[0021]為使本發明的上述目的、特徵和優點能夠更加明顯易懂，下面結合附圖對本發明的【具體實施方式】做詳細的說明。
[0022]在下面的描述中闡述了很多具體細節以便於充分理解本發明，但是本發明還可以採用不同於此處的其它方式來實施，因此本發明不受下面公開的具體實施例的限制。
[0023]如圖1所示，一種多塊雙面發電太陽能電池組件，包括組件殼體I和電池板4，其特徵在於:組件殼體I的一面上固定排列有若干電池板4，相對的另一面上設置有若干反射板2 ;組件殼體I內部設置有超導熱管3。所述的組件殼體I為透光材質，能夠將光線照射到殼體內部。所述的超導熱管3呈S型盤桓在組件殼體I內部，並且位置設置在反射板2和組件殼體I之間，使超導熱管3不會阻擋反射板2將光線反射給電池板4，提高單晶矽電池的發電效率。超導熱管3的一側通入到設置在組件殼體I外部的冷卻水管5內部。超導熱管3在組件殼體I內部受熱，在冷卻水管5內部冷卻，在組件殼體內呈S型循環冷卻電池組件內部溫度。
[0024]本發明實施例如圖2所示，公開了一種帶有三組電池板3、對應十個反射板2的太陽能電池組件，所述的電池板4為雙面單晶矽電池板。所述的電池板4通過支架4固定在組件殼體I上，並且該支架4設置在電池板4的四邊，不會影響電池板4接受光照。超導熱管3設置在相鄰兩反射板2組成的凸起和組件殼體I之間形成的三角空間內，提高空間利用率，減小電池組件體積，也不會影響反射板2反射光線。
[0025]十個反射板2大小相同，且相互呈90°度角的排列成折線波浪狀。兩個相鄰的電池板4之間形成空隙，空隙a和空隙b大小相同，均相當於相鄰兩個反射板2組成的三角形第三邊，也就是相鄰兩個反射板2在組件殼體I上的投影的長度。為了使反射關係簡化，本實施例中的電池板寬度也設置為相鄰兩個反射板2在組件殼體I上的投影的長度，即與空隙的大小相同。
[0026]每個電池板4對應一組對向該電池板4凸起的反射板2。如第二電池板42對向第三反射板23和第四反射板24。每個兩電池板4之間的空隙對應一組對向該空隙凸起的反射板2。如空隙a對向第一反射板21和第二反射板22。第一反射板21和第二反射板22以及第三反射板23和第四反射板24依次首尾連接，相鄰反射板之間呈90°度角。
[0027]以第二電池板42為例，工作過程中，光線從圖2中箭頭方向透過組件殼體I照射在第二電池板42正面，第二電池板42正面發生光電轉換。同時，部分光線通過第一空隙a照射到第一反射板21和第二反射板22上，並通過第二反射板22折射到第三反射板23上，進而折射到第二電池板42的背面，第二電池板42背面發生光電轉換。
[0028]由於本實施例中相鄰反射板之間呈90°度角，且電池板3與空隙以及相鄰兩個反射板2在組件殼體I上的投影大小相同，垂直於電池板的光線經過折射後能夠剛好投射在電池板上，故電池板3與反射板2之間的水平距離可以忽略不及。但是在實際應用中，應根據實際情況，電池板與反射板之間的距離，相鄰電池板之間的空隙大小，以及相鄰反射板之間的夾角的關係應設計為:使光線透過空隙照射到反射板上，並且能夠通過反射板的組合折射到電池板的背面。
[0029] 雖然本發明已較佳的實施例披露如上，但本發明並非限定於此。任何本領域技術人員，在不脫離本發明的精神和範圍內，均可做各種更動與修改，因此本發明的保護範圍應當以權利要求所限定的範圍為準。
【權利要求】
1.一種多塊雙面發電太陽能電池組件，包括組件殼體(I)和電池板(4)，其特徵在於:組件殼體(I)的一面上固定排列有若干電池板(4)，且電池板(4)的高度小於組件殼體(I)的高度，相對的另一面上設置有若干反射板(2);組件殼體(I)內部設置有超導熱管(3)。
2.根據權利要求1所述的多塊雙面發電太陽能電池組件，其特徵在於:所述的若干反射板(2)大小相同，且相互呈一定角度的排列成折線波浪狀。
3.根據權利要求2所述的多塊雙面發電太陽能電池組件，其特徵在於:兩個相鄰的電池板⑷之間形成空隙，並且，每個電池板⑷對應一組對向該電池板⑷凸起的反射板⑵。
4.根據權利要求3所述的多塊雙面發電太陽能電池組件，其特徵在於:每個兩電池板(4)之間的空隙對應一組對向該空隙凸起的反射板(2)。
5.根據權利要求2所述的多塊雙面發電太陽能電池組件，其特徵在於:相鄰反射板(2)之間的夾角取值為大於45°且小於145°。
6.根據權利要求1-5任意一項所述的多塊雙面發電太陽能電池組件，其特徵在於:所述的組件殼體(I)為透光材質，能夠將光線照射到殼體內部。
7.根據權利要求1-5任意一項所述的多塊雙面發電太陽能電池組件，其特徵在於:所述的超導熱管(3) S型盤桓在組件殼體(I)內部，超導熱管(3)的一側邊設置在組件殼體(I)外部，並且通入到設置在組件殼體(I)外部的冷卻水管(5)內部。
8.根據權利要求7所述的多塊雙面發電太陽能電池組件，其特徵在於:所述的超導熱管⑶位於反射板⑵和組件殼體⑴之間。
9.根據權利要求1_5、8任意一項所述的多塊雙面發電太陽能電池組件，其特徵在於:所述的電池板(4)為雙面單晶矽電池板。
10.根據權利要求1_5、8任意一項所述的多塊雙面發電太陽能電池組件，其特徵在於:所述的電池板(4)通過支架(6)固定在組件殼體(I)上，並且該支架(6)設置在電池板(4)的四邊，不會影響電池板(4)接受光照。
【文檔編號】H02S40/22GK104300897SQ201410412728
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年8月18日 優先權日:2014年8月18日
【發明者】王寶根 申請人:杭州慈源科技有限公司