CN102231400A - 太阳能聚光光伏发电电池组件以及聚光光伏发电模组 - Google Patents

太阳能聚光光伏发电电池组件以及聚光光伏发电模组 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种方便更换的太阳能聚光光伏发电电池组件。太阳能聚光光伏发电电池组件，包括太阳能电池和聚光透镜，还包括壳体、底座和罩体，所述壳体、底座和罩体形成封闭的内腔，所述太阳能电池设置于壳体的底部并放置在底座上，所述罩体设置在壳体上端。本发明通过将太阳能聚光发电电池设计成组件形式，当需要更换电池时，只需要将整个组件换下，并于现场安装、拆卸和更换，就像更换灯泡一样方便；本发明将电池密封，并将内部抽成真空或充入保护性气体，避免与空气中的有害成分接触并产生反应，减少使用寿命。

Description

太阳能聚光光伏发电电池组件以及聚光光伏发电模组
技术领域
本发明涉及一种电池组件，特别是涉及一种用于太阳能聚光发电装置中的电池组件。
背景技术
太阳能聚光光伏发电是太阳能利用的重要方式之一。聚光发电装置主要由聚光光伏发电模组、跟踪系统和外壳组成，其中，聚光光伏发电模组主要由聚光透镜11和电池12构成，如图1和图2所示，即采用聚光方式将太阳能汇聚到面积很小的高性能太阳能电池12上，获得35％甚至更高的光电转换输出。但是由于太阳能电池12在高温、高湿、结露、灰尘以及空气中的有害成分等环境下工作，很难保证太阳能电池12长期稳定地工作。聚光太阳能电池组件的封装问题一直没有得到很好的解决。
目前，利用太阳能聚光发电的装置主要有两种：1)折射方式聚光，如通过菲涅耳透镜汇聚太阳光；2)反射方式聚光，如通过蝶形反光镜反射会聚太阳光。当太阳能电池出现故障或达到使用寿命期限需要更换时，需要拆下整个装置后再将单个电池换下，非常麻烦。同时，由于目前的装置中太阳能电池与空气接触，聚光太阳能电池，如多结三五族电池的表面虽然有保护层，但在工作中由于长期的高低温循环以及湿热等环境影响，保护层容易出现破损，水蒸汽、尘埃等都会污染电池表面，影响电池的性能，从而缩短了太阳能电池的使用寿命。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种方便更换的太阳能聚光光伏发电电池组件。
本发明解决技术问题所采用的技术方案是：太阳能聚光光伏发电电池组件，包括太阳能电池和聚光透镜，还包括壳体、底座和罩体，所述壳体、底座和罩体形成封闭的内腔，所述太阳能电池设置于壳体的底部并放置在底座上，所述罩体设置在壳体上端。
进一步的，所述内腔抽成真空或填充电池的保护性气体。
进一步的，所述壳体的内壁采用光学反射面。
进一步的，所述罩体采用凸透镜、凹透镜、非球面镜或菲涅尔透镜，并与所述聚光透镜、光学反射面组成光学聚光成像系统。
进一步的，所述壳体外表面采用散热片状结构。
进一步的，所述底座为散热元件，所述底座与壳体为分体结构。
进一步的，所述罩体采用透明材料制成。
进一步的，所述罩体为透光玻璃罩。
进一步的，所述太阳能电池的电极由两根导体组成，一端分别与太阳能电池的正负极相连，另一端作为电能输出端子，所述电极穿过底座并与底座之间有绝缘密封层保护。
聚光光伏发电模组，采用上述的太阳能聚光光伏发电电池组件，所述太阳能聚光光伏发电电池组件通过卡口、螺旋、法兰盘方式安装在背板上。
本发明的有益效果是：本发明通过将太阳能聚光发电电池设计成组件形式，当需要更换电池时，只需要将整个组件换下，并于现场安装、拆卸和更换，就像更换灯泡一样方便；本发明将电池密封，并将内部抽成真空或充入保护性气体，避免与空气中的有害成分接触并产生反应，减少使用寿命。
附图说明
图1是现有的聚光光伏发电模组的剖视图。
图2是图1的俯视图。
图3是本发明的太阳能聚光光伏发电电池组件的剖视图。
图4是本发明的聚光光伏发电模组的剖视图。
具体实施方式
如图3所示，本发明的太阳能聚光光伏发电电池组件包括壳体1、底座2、太阳能电池3、罩体4和电极7等几部分，壳体1为中空结构，壳体1、底座2和罩体4形成封闭的内腔6，太阳能电池3设置于壳体1的底部并放置在底座2上，罩体4设置在壳体1上端。电极7由两根导体组成，一端分别与太阳能电池3的正负极相连，另一端作为电能输出端子，电极7穿过底座2并与底座2之间有绝缘密封层保护。本发明通过将太阳能聚光发电电池设计成组件形式，该组件可通过卡口、螺旋、法兰盘等方式整体安装在聚光光伏发电模组的背板上，方便拆卸，从而形成本发明的聚光光伏发电模组，如图4所示，在聚光光伏发电模组的背板上还设置有带过滤装置的透气孔道15。
本发明由于罩体4的设置，使壳体1的中空结构形成封闭的内腔6，并可将内腔6抽成真空，避免太阳能电池3与空气接触后产生反应，减少太阳能电池3的使用寿命。另外，还可以在内腔6中填充惰性气体，但所填充的气体不能与电池反应，最好采用对电池有保护作用的气体，如氮气等。
壳体1的内壁可以采用光学反射面5，这样可以将通过聚光透镜11后的太阳光再次进行反射，使光线更多地照射到太阳能电池3而被利用。
壳体1为散热元件，由导热性较好的材料制成，如：铜合金、铝合金、陶瓷、玻璃等。壳体1可以是回转体，也可以是非回转体，可以是一体结构，也可以是多个零件拼接而成。壳体1的上端带有安装接口，如：螺纹、卡口、法兰面等，这样与整个发电装置结合后，如需更换会更加方便，如图4所示。壳体1的外表面可以涂防腐材料或进行其他的防腐处理。壳体1的外表面可以采用散热片状结构，以增加散热面积，提高散热效率。
底座2为散热元件，底座2与壳体1可为分体结构，也可为一体结构，但最好是分体结构，这样便于安装和拆卸。
太阳能电池3可为任意形状，如正方形、长方形或圆形。太阳能电池3可以是单独的电池片，也可以是带陶瓷底板和旁路二极管的组件。太阳能电池3的正负两极通过电极7与外部电路相连。
罩体4采用透明材料制成，最好是玻璃。罩体4可以是单纯的透明玻璃罩，也可以采用凸透镜、凹透镜、非球面镜或菲涅尔透镜等，并与聚光透镜11、光学反射面5组成光学聚光成像系统，使光能在太阳能电池3上更加均匀。为了提高罩体4的性能，可以在罩体4上镀保护性涂层，如镀增透性涂层或多样涂层的组合。罩体4与壳体1的连接可以是卡口、螺纹或其他形式的机械密封连接方式。

Claims (10)

1.太阳能聚光光伏发电电池组件，包括太阳能电池(3)和聚光透镜(11)，其特征在于：还包括壳体(1)、底座(2)和罩体(4)，所述壳体(1)、底座(2)和罩体(4)形成封闭的内腔(6)，所述太阳能电池(3)设置于壳体(1)的底部并放置在底座(2)上，所述罩体(4)设置在壳体(1)上端。
2.如权利要求1所述的太阳能聚光光伏发电电池组件，其特征在于：所述内腔(6)抽成真空或填充电池的保护性气体。
3.如权利要求1所述的太阳能聚光光伏发电电池组件，其特征在于：所述壳体(1)的内壁采用光学反射面(5)。
4.如权利要求3所述的太阳能聚光光伏发电电池组件，其特征在于：所述罩体(4)采用凸透镜、凹透镜、非球面镜或菲涅尔透镜，并与所述聚光透镜(11)、光学反射面(5)组成光学聚光成像系统。
5.如权利要求1所述的太阳能聚光光伏发电电池组件，其特征在于：所述壳体(1)外表面采用散热片状结构。
6.如权利要求1所述的太阳能聚光光伏发电电池组件，其特征在于：所述底座(2)为散热元件，所述底座(2)与壳体(1)为分体结构。
7.如权利要求1所述的太阳能聚光光伏发电电池组件，其特征在于：所述罩体(4)采用透明材料制成。
8.如权利要求1所述的太阳能聚光光伏发电电池组件，其特征在于：所述罩体(4)为透光玻璃罩。
9.如权利要求1所述的太阳能聚光光伏发电电池组件，其特征在于：所述太阳能电池(3)的电极(7)由两根导体组成，一端分别与太阳能电池(3)的正负极相连，另一端作为电能输出端子，所述电极(7)穿过底座(2)并与底座(2)之间有绝缘密封层保护。
10.聚光光伏发电模组，其特征在于：采用权利要求1所述的太阳能聚光光伏发电电池组件，所述太阳能聚光光伏发电电池组件通过卡口、螺旋、法兰盘方式安装在背板上。
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