一種提高太陽能光電轉換效率的方法
2023-12-11 22:35:22
專利名稱：一種提高太陽能光電轉換效率的方法
技術領域：
本發明涉及太陽能發電技術，特別是一種提高太陽能光電轉換效率的方法。
背景技術：
太陽能發電中，溫度過高對太陽能組件有影響，使輸出功率會降低，在25度時，太 陽能組件是最佳工作溫度，45度以下可以正常使用。太陽能組件一般適用可以在-40度到 80度，輸出功率有負的溫度係數，大概是0. 5%/C，也就是說在25度是100W的組件，45度的 時候只有90W的輸出了。因此現有的太陽能發電中，80%以上的時間太陽能組件是處在極低 或極高的溫度下，極大地影響了太陽能的發電效率。
發明內容
本發明的目的是提代一種提高太陽能光電轉換效率的方法和方法，以便在不改變 太陽能設備的條件下，提高太陽能的發電效率。本發明的目的是這樣實現的，一種提高太陽能光電轉換效率的方法，其特徵是太 陽能組件被封在一腔體內，腔體內有溫度檢測單元，控制單元檢測溫度檢測單元的溫度信 號，當溫度大於25度時，通過溫控介質進入腔體內，調節腔體內的溫度下降，當溫度小於25 度時，通過溫控介質進入腔體內，調節腔體內的溫度上升，使太陽能組件工作在25度士5。所述的溫控介質是水。所述的溫控介質是壓縮空氣。所述的溫控介質水通過對一個冷水容器和一個太陽能加熱容器閥的控制實現對 腔體溫度的控制。所述的腔體的光照面的透明介質上有將太陽光中400nm以下的紫光和紫外光成 分轉換到400 700nm內的可見光的複合材料。所述的複合材料包括機聚合物、納米微粒，納米微粒摻雜到有機聚合物中的比例 範圍在 0. 01-10wt%o所述製作複合材料的工藝步驟包括(1)準備納米微粒的材料(2)採用物理或化 學混合(3)將上述複合材料塗布在太陽能電池表面形成透明光波轉換薄膜層。所述的複合材料將CdS或CdTe量子點材料摻入到二氧化矽溶膠體製得量子點光 波轉換層複合材料，然後將複合材料塗裝在矽基太陽能電池表面形成量子點光波轉換層， 其製備包括二氧化矽溶膠體、量子點納米材料的製備、複合材料的合成和太陽能電池表面 的塗裝。本發明的優點是由於本發明將太陽能組件被封在一腔體內，通過控制太陽能組 件的工作溫度，使其在最佳的25度附近工作，達到提高太陽能發電效率的目的；此外，在腔 體表面增加複合材料，使太陽光中400nm以下的紫光和紫外光成分轉換到400 700nm內 的可見光，這樣不會由於增加透光體，影響太陽能組件的進入太陽光能量。
下面結合實施例附圖對本發明作進一步說明 圖1是本發明溫控介質採用水的實施例結構示意圖； 圖2是本發明溫控介質採用空氣的實施例結構示意圖 圖3是本發明的實施例3結構示意圖。圖中1、太陽能組件；2、腔體；3、進入口 ；4、排出口 ；5、溫度傳感器；6、控制器；7、 太陽能加熱容器；8、冷水容器；9、空調機；10、閥門；11、水源；12、管件。
具體實施例方式實施例1
如圖1所示，給出了溫控介質採用水的一種提高太陽能光電轉換效率的方法，太陽能 組件1被封在一腔體2內，腔體2的進入口 3通過管件12與太陽能加熱容器7和冷水容器 8連接，冷水容器8與水源11的太陽能加熱容器水相通，腔體2內有溫度檢測單元(溫度傳 感器5熱敏電阻或熱電熱電偶)，控制單元通過檢測溫度檢測單元的溫度信號，當溫度大於 25度時，控制器6打開閥門10，使冷水容器8的水通過管件12進入腔體內的調溫管道，與 排出口 4的輸出管路形成循環。當溫度小於25度時，控制器6打開閥門10，使太陽能加熱 容器7的水通過管件12進入腔體內的調溫管道，使太陽能組件1工作在25度士5。在冬天，氣溫較低，在沒有溫度控制的情況下，太陽能組件1工作在零下溫度，通 過太陽能加熱容器7調溫可以充分利用太陽能中的熱能。而在夏天的時候，氣溫較高，在沒 有溫度控制的情況下，太陽能組件1工作在幾十度，通過冷水容器8和水源11的水控溫。這 樣的結構充分利用自然條件控溫，使太陽能組件工作在理想的溫度環境下，同時也保護了 太陽能組件不受外界的損壞，延長太陽能組件的使用時間。實施例2
如圖2所示，給出了溫控介質採用壓縮空氣的一種提高太陽能光電轉換效率的方法， 同樣，太陽能組件1被封在一腔體2內，腔體2的進入口 3通過管件12與空調機9連接，腔 體2內有溫度傳感器5 (熱敏電阻或熱電熱電偶)，控制單元通過檢測溫度檢測單元的溫度 信號，當溫度大於25度時或小於25度時，控制器6打開閥門10，使空調機9的氣體進入腔 體內，使太陽能組件工作在25度士5。圖2與圖1不同之處在於空調機9需要用電，按2000W的空調機控制25平方米， 按房間3米高算，實際空間是75平方米，對於腔體2很小的空間約2-5MM厚，可溫控30000 平方米的太陽能組件1。當然實際情況會有所不同。實施例3
如圖3所示，與實施例1和2不同，實施例3給出了另一種結構，通過空調機9和太陽 能加熱容器7共同控制腔體2內溫度的結構。同樣，太陽能組件1被封在一腔體2內，腔體2的進入口 3通過管件12與太陽能 加熱容器7和空調機9連接，水源11與太陽能加熱容器7水相通，腔體內有的溫度檢測單 元(溫度傳感器5熱敏電阻或熱電熱電偶)，控制單元通過檢測溫度檢測器的溫度信號，當溫 度大於25度時，控制器6啟動空調機9，使腔體2內的溫度降溫，當溫度小於25度時，控制 器6打開閥門10，使太陽能加熱容器7的水通過管件12進入腔體內的調溫管道，使太陽能組件工作在25度士5。實施例4
腔體2表面受光線面為透明材料，透明材料會吸收一部份太陽能，一方面為了減少太 陽能的損耗，另一方面為了提高太陽能組件1接收太陽光能量，在腔體的光照面的透明介 質上有將太陽光中400nm以下的紫光和紫外光成分轉換到400 700nm內的可見光的複合 材料。
複合材料採用聚合物、納米微粒，納米微粒摻雜到有機聚合物中的比例範圍在 0.01-10wt%。工藝步驟包括(1)準備納米微粒的材料(2)採用物理或化學混合(3)將上 述複合材料塗布在透明材料表面形成透明光波轉換薄膜層。複合材料也可採用CdS或CdTe量子點材料摻入到二氧化矽溶膠體製得量子點光 波轉換層複合材料，然後將複合材料塗裝在透明材料表面形成透明光波轉換薄膜層。它的 製備方法包括二氧化矽溶膠體、量子點納米材料的製備、複合材料的合成。
權利要求
一種提高太陽能光電轉換效率的方法，其特徵是太陽能組件(1)被封在一腔體(2)內，腔體(2)內有溫度檢測單元，控制單元檢測溫度檢測單元的溫度信號，當溫度大於25度時，通過溫控介質進入腔體(2)內，調節腔體內的溫度下降，當溫度小於25度時，通過溫控介質進入腔體(2)內，調節腔體內的溫度上升，使太陽能組件(1)工作在25度±5。
2.根據權利要求1所述的一種提高太陽能光電轉換效率的方法，其特徵是所述的溫 控介質是水。
3.根據權利要求1所述的一種提高太陽能光電轉換效率的方法，其特徵是所述的溫 控介質是壓縮空氣。
4.根據權利要求1所述的一種提高太陽能光電轉換效率的方法，其特徵是所述的溫 控介質水通過對一個冷水容器和一個太陽能加熱容器閥的控制實現對腔體溫度的控制。
5.根據權利要求1所述的一種提高太陽能光電轉換效率的方法，其特徵是所述的 腔體的光照面的透明介質上有將太陽光中400nm以下的紫光和紫外光成分轉換到400 700nm內的可見光的複合材料。
6.根據權利要求5所述的一種提高太陽能光電轉換效率的方法，其特徵是所 述的複合材料包括機聚合物、納米微粒，納米微粒摻雜到有機聚合物中的比例範圍在 0. 01-10wt%。
7.根據權利要求5所述的一種提高太陽能光電轉換效率的方法，其特徵是所述複合 材料的製作工藝步驟包括1)準備納米微粒的材料；2)採用物理或化學混合；3)將上述復 合材料塗布在太陽能電池表面形成透明光波轉換薄膜層。
8.根據權利要求5所述的一種提高太陽能光電轉換效率的方法，其特徵是所述的復 合材料將CdS或CdTe量子點材料摻入到二氧化矽溶膠體製得量子點光波轉換層複合材料， 然後將複合材料塗裝在矽基太陽能電池表面形成量子點光波轉換層，其製備包括二氧化 矽溶膠體、量子點納米材料的製備、複合材料的合成和太陽能電池表面的塗裝。
全文摘要
本發明涉及太陽能發電技術，特別是一種提高太陽能光電轉換效率的方法，其特徵是太陽能組件被封在一腔體內，腔體內有溫度檢測單元，控制單元檢測溫度檢測單元的溫度信號，當溫度大於25度時，通過溫控介質進入腔體內，調節腔體內的溫度下降，當溫度小於25度時，通過溫控介質進入腔體內，調節腔體內的溫度上升，使太陽能組件工作在25度±5。它以便在不改變太陽能設備的條件下，提高太陽能的發電效率。
文檔編號H01L31/052GK101950768SQ201010274549
公開日2011年1月19日 申請日期2010年9月7日 優先權日2010年9月7日
發明者劉珉愷 申請人:西安信唯信息科技有限公司