CN101794830A - 一种聚光光伏接收器 - Google Patents

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王一平
黄群武
朱丽
韩立君
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Tianjin University
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Abstract

本发明公开了一种聚光光伏接收器，包括接收器外壳、绝缘液体和太阳电池或电池组件，还包括支撑板，所述支撑板设置在所述接收器外壳的内部，所述太阳电池或电池组件设置在所述支撑板的受光面，所述接收器外壳的两端设置有进液口和出液口，所述接收器外壳内设置有所述绝缘液体。支撑板的设置，提高了太阳电池或电池组件散热的表面积，在大型聚光光伏需多块太阳电池或电池组件时，可以增加太阳电池或电池组件的刚度，使太阳电池或电池组件处于同一平面上，受光均匀。支撑板的背光面设置的内翅片可以进一步增加太阳电池或电池组件的散热面积和绝缘液体的湍动程度，强化太阳电池或电池组件和绝缘液体的传热效果。

Description

一种聚光光伏接收器
技术领域
本发明涉及一种太阳能接收器，尤其涉及一种聚光光伏接收器。
背景技术
光伏发电利用太阳能电池将太阳能转化为电能，是一种清洁能源利用技术。由于太阳能电池的制造成本较高，因此大大限制了光伏发电的普及。聚光光伏发电通过使用聚光器和跟踪系统，利用较小面积的聚光电池代替大面积的太阳电池，可以大幅度降低光伏发电的成本。随着聚光电池效率的不断提高，聚光光伏发电在太阳能光伏发电领域所占的比重越来越大。在聚光光伏发电时，由于聚光电池上接收到的光强比普通电池高几十甚至几百倍，太阳能电池只能将部分太阳能转化光能，其余太阳能转化为热能，使太阳能电池升高。太阳能电池的发电效率随着温度的升高而降低，温度过高甚至会将太阳能电池烧毁，因此如何对太阳能电池进行经济而有效的冷却一直是聚光光伏亟待解决的关键问题之一，并且与聚光接收器的设计密切相关。
目前，对太阳能电池进行冷却的方式有主动式冷却和被动式冷却两种，主要是利用空气或水通过间壁换热将太阳能电池上的热量带走，其中以水为冷却介质得到的效果比空气好。在这些冷却方式中，太阳能电池是通过导热胶粘到冷却管外壁上，然后通过间壁换热将电池的热量传递给水，因此在间壁两侧都有热阻。采用强制对流的方式可以减少水侧的热阻，提高水侧的换热能力，但是相应地，所需泵的功率也随之增加，从而产生较大的附加电耗。而对于电池和间壁的热阻却是无能为力，因此传统间壁冷却的效果不是很好，太阳能电池温度往往较高，影响太阳能电池的发电量，缩短了太阳能电池的寿命。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术存在的上述问题，提供一种聚光光伏接收器。
本发明的技术方案概述如下：
一种聚光光伏接收器，包括接收器外壳、绝缘液体和太阳电池或电池组件，还包括支撑板，支撑板设置在接收器外壳的内部，太阳电池或电池组件设置在支撑板的受光面，接收器外壳的两端设置有进液口和出液口，接收器外壳内设置有绝缘液体。
支撑板的材料较好地选铜、铝、不锈钢或铁。
优选地，支撑板的背光面设置有内翅片。
内翅片的材料较好地选铜、铝、不锈钢或铁。
接收器外壳截面的形状为圆形、椭圆形、半圆形、三角形或矩形。
接收器外壳由受光部分和不受光部分组成，受光部分的材料为玻璃或钢化玻璃，不受光部分的材料可以选玻璃或钢化玻璃，也可以选铜、铝、不锈钢或铁。
绝缘液体较好地选去离子水、乙醇、丙醇、二甲基硅油、戊烷、己烷、乙醚或乙酸乙酯。
本发明的优点是：
(1)通过支撑板的设置，使本发明提高了太阳电池或电池组件散热的表面积，在大型聚光光伏需多块太阳电池或电池组件时，可以增加太阳电池或电池组件的刚度，使太阳电池或电池组件处于同一平面上，受光均匀。
(2)支撑板的背光面设置的内翅片可以进一步增加太阳电池或电池组件的散热面积和绝缘液体的湍动程度，强化太阳电池或电池组件和绝缘液体的传热效果。
附图说明
图1为本发明结构的主视示意图。
图2为本发明结构的侧视示意图。
图3为本发明的第二种结构的主视示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
一种聚光光伏接收器，包括接收器外壳1、绝缘液体2和太阳电池3，还包括支撑板4，支撑板设置在接收器外壳的内部，太阳电池设置在支撑板的受光面，接收器外壳的两端设置有进液口和出液口，接收器外壳内设置有绝缘液体2。
也可以采用电池组件替代太阳电池组成新的实施方式。
支撑板的材料可以选用金属材料或非金属材料，较好地选铜、铝、不锈钢或铁。
优选地，支撑板的背光面设置有内翅片5。
内翅片的材料可以选用金属材料或非金属材料，较好地选铜、铝、不锈钢或铁。
接收器外壳截面的形状为圆形、椭圆形、半圆形、三角形或矩形。
接收器外壳由受光部分和不受光部分组成，受光部分的材料为玻璃或钢化玻璃，不受光部分的材料可以选金属材料或非金属材料，较好地选玻璃、钢化玻璃、铜、铝、不锈钢或铁。
绝缘液体较好地选去离子水、乙醇、丙醇、二甲基硅油、戊烷、己烷、乙醚或乙酸乙酯。
绝缘液体浸没太阳电池或电池组件，在上下两个方向上对太阳电池或电池组件进行冷却。本发明通过高导热能力的支撑板扩大太阳电池或电池组件的散热面积，内翅片进一步强化绝缘液体传热，从而大大降低聚光光伏发电时电池上的热量，使电池工作在较低的温度环境，获得更多的电能。本发明通过绝缘液体直接冷却电池，不仅可以获得较低的电池温度，而且大大减少泵送绝缘液体的附加电耗。

Claims (6)

1.一种聚光光伏接收器，包括接收器外壳、绝缘液体和太阳电池或电池组件，其特征在于还包括支撑板，所述支撑板设置在所述接收器外壳的内部，所述太阳电池或电池组件设置在所述支撑板的受光面，所述接收器外壳的两端设置有进液口和出液口，所述接收器外壳内设置有所述绝缘液体。
2.根据权利要求1所述的一种聚光光伏接收器，其特征在于所述支撑板的材料为铜、铝、不锈钢或铁。
3.根据权利要求1所述的一种聚光光伏接收器，其特征在于所述支撑板的背光面设置有内翅片。
4.根据权利要求3所述的一种聚光光伏接收器，其特征在于所述内翅片的材料为铜、铝、不锈钢或铁。
5.根据权利要求1所述的一种聚光光伏接收器，其特征在于所述接收器外壳截面的形状为圆形、椭圆形、半圆形、三角形或矩形。
6.根据权利要求1或5所述的一种聚光光伏接收器，其特征在于所述接收器外壳由受光部分和不受光部分组成，所述受光部分的材料为玻璃或钢化玻璃，所述不受光部分的材料为玻璃、钢化玻璃、铜、铝、不锈钢或铁。
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