CN100424893C - 太阳电池的电热联用装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种太阳电池的电热联用装置,包括液体容器,所述液体容器内设置有集热液体工质,热管贯穿设置在所述液体容器的侧壁上,所述热管内设置有相变携热工质,太阳电池与所述设置在液体容器内部的热管固定连接,所述液体容器的下端设置有进液口,所述液体容器的上端设置有出液口,所述液体容器的下端面为透光面,所述液体容器的上端面外侧和侧壁外侧设置有保温材料,本发明通过将太阳电池浸于集热液体工质内部,同时与热管连接,可以迅速的将未转化为电的太阳热带走,同时保证太阳电池表面温度均匀,提高太阳电池的光电转化效率,延长使用寿命。

Description

太阳电池的电^^联用装置技术领域本发明涉及一种太阳能能源的梯级利用装置,特别是涉及太阳电池的电热联用装置。 背景技术未来太阳能的大规模利用是用来发电,实现由补充能源向替代能源的转变。光电转换 其基本原理是利用光生伏打效应将太阳辐射能直接转换为电能,它的基本装置是太阳电池。 目前太阳电池发电大规模推广应用的主要陣碍是成本较高。太阳电池随着温度的升高,效率会下降。所以如何将太阳电池未转化为电的太阳能辐 射热有效的带走是个问题。目前,光电池的散热方式分为主动式和被动式。太阳电池方阵 产生的热量通过散热器直接散发到大气中,这种散热方式叫被动式冷却。这种方式比较简单,但是电池表面接受的80%左右的太阳热散失到大气中,既会产生热污染,又会浪费了 资源。主动式冷却是指用流动的水或其它介质将聚光组件工作时产生的热量带走,以达到 冷却太阳电池的目的。主动式冷却可以更好地降低太阳电池的温度,而且,利用这种方法 时,若将流体带走的太阳辐射热加以利用,则可以更好的实现太阳能的梯级利用,提高能 源利用效率,同时可以间接地降低太阳能发电的成本。目前太阳电池的主动冷却方式有液浸方式和背板导热方式,结合电热联用的装置就只 有背板导热方式,通过在组件背后焊接铜管,采用空气、水作为携热工质。但是这种结合 方式,由于太阳电池组件中存在热的不良导体,受热体和太阳电池背板间的结合传热面积 小,传热效率低,成本高。目前的液浸冷却方式,由于液体流动控制问题,电池传热效果 不太好,温度分布的不均匀对电池效率产生了影响。 发明内容本发明的目的是克服现有技术中的不足,提供了一种太阳电池的电热联用装置。本发 明在使用时,可于太阳电池表面形成薄层传热液膜,提高热量传递性能,控制光电池表面稳定均匀。本发明的技术方案概述如下:太阳电池的电热联用装置,包括液体容器,所述液体容器内设置有集热液体工质,热 管贯穿设置在所述液体容器的惻壁上,所述热管内设置有相变携热工质,太阳电池与所述 设置在液体審器内部的热管固定连接,所述液体容器的下端设置有进液口,所述液体容器 的上端设置有出液口,所述液体容器的下端面为透光面,所述液体容器的上端面外侧和侧 壁外側设置有保温材料。所述太阳电池与所述液体容器的下端面的上表面间的距离为0.Ohnm-50mm,最好是 0.05mm-10mm。所述太阳电池为单晶硅太阳电池或多晶硅太阳电池或非晶硅太阳电池或化合物太阳电 池或有机半导体太阳电池。所述太阳电池与所述液体容器内部的热管固定连接的方式为焊接或粘接。本发明通过将太阳电池浸于集热液体工质内部,同时背后与高效相变换热的热管连接, 可以迅速的将未转化为电的太阳热带走,同时保证太阳电池表面温度均匀,提高太阳电池 的光电转化效率,延长使用寿命。该系统既适用于非聚光太阳能光电系统,又能满足聚光 形式下的太阳电池发电系统的高效率运行。特别是通过将太阳电池与所述液体容器的底面 上表面间的距离设置在0.01mm-50mm,特别是0.05mm-10mm,太阳电池表面所形成的薄 层液膜有助于保证太阳电池表面液体循环,表面温度分布均匀,提高光电转化效率和延长 电池寿命。 附图说明图l为本发明的结构示意图。 具体实施方式下面结合附图对本发明作进一步的说明。太阳电池的电热联用装置,包括液体容器l,液体容器内设置有集热液体工质2,热管 3贯穿设置在液体容器的侧壁4上,热管内设置有相变携热工质5,太阳电池6与设置在液 体容器内部的热管固定连接,液体容器的下端设置有进液口 7,液体容器的上端设置有出 液口8,液体容器的下端面9为透光面,即用透光材料制成,液体容器的上端面10外侧和 侧壁外侧设置有保温材料ll。太阳电池与液体容器的下端面的上表面间的距离为O.Olmm或0.05mm或O.lmm或 lmm或5mm或10mm,当太阳光从太阳电池的电热联用装置的下方的方向照射时,太阳电 池表面所形成的薄层液膜有助于保证太阳电池表面液体循环,表面温度分布均匀,提高光 电转化效率和延长电池寿命。所述太阳电池为单晶硅太阳电池或多晶硅太阳电池或非晶硅太阳电池或化合物太阳电 池或有机半导体太阳电池。所述太阳电池与所述液体容器内部的热管固定连接的方式为焊接或粘接。液体集热工质可依靠自然循环或机械循环实现热量的转移。下端面的材料可为普通透明材料或带有选择性吸收作用的透明材料。 热管可以为普通热管、分离式热管、毛细泵回路热管、平板热管、径向热管。热管可 为光滑管或翅片管。

Claims (5)

1. 太阳电池的电热联用装置,包括液体容器,所述液体容器内设置有集热液体工质,其特征是热管贯穿液体容器的侧壁在所述集热液体工质中延伸,所述热管内设置有相变携热工质,太阳电池与所述设置在液体容器内部的热管固定连接,所述液体容器的下端设置有进液口,所述液体容器的上端设置有出液口,所述液体容器的下端面为透光面,所述液体容器的上端面外侧和侧壁外侧设置有保温材料,所述太阳电池与所述液体容器的下端面的上表面间存在距离。
2. 根据权利要求1所述的太阳电池的电热联用装置,其特征是所述太阳电池与所述液体 容器的下端面的上表面间的距离为0.01mm-50mm。
3. 根据权利要求2所述的太阳电池的电热联用装置,其特征是所述太阳电池与所述液体 容器的下端面的上表面间的距离为0.05mm-10mm。
4. 根据权利要求1或2或3所述的太阳电池的电热联用装置,其特征是所述太阳电池为 单晶硅太阳电池或多晶硅太阳电池或非晶硅太阳电池或化合物太阳电池或有机半导体 太阳电池。
5. 根据权利要求1或2或3所述的太阳电池的电热联用装置,其特征是所述太阳电池与 所述液体容器内部的热管固定连接的方式为焊接或粘接。
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