CN102738273A - 一种圆柱体太阳能光伏组件及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属太阳能光伏技术领域，公开了一种圆柱体太阳能光伏组件及其制造方法，其特征在于：包括圆柱体太阳能电池、圆柱体玻璃外罩和封底，圆柱体太阳能电池位于圆柱体玻璃外罩内部，封底位于圆柱体太阳能电池和圆柱体玻璃外罩的底部，圆柱体太阳能电池的制造方法，首先在衬底上依次沉积背电极层、光电转换层、前电极层，通过腐蚀或激光径向刻划出轴向的内联式太阳能电池单元，借助360度的光伏表面收集阳光，将直接的、漫射的和反射的光能吸收转化为电能，同时电池内部通过循环水来吸收产生的热量，以此扩大电池的转化效率，并且结构简单，制造容易，占地面积小。
Description
技术领域：
本发明属太阳能光伏技术领域，涉及一种圆柱体太阳能光伏组件及其制造方法，特别是集光热、光电转换为一体的圆柱体太阳能光伏组件及其制造方法。
背景技术：
太阳能是一种清洁、环保、永不枯竭的一种新能源，随着资源的短缺和枯竭，对太阳能的利用也将越来越重要。
太阳能的利用形式主要有光热和光伏两大形式，目前太阳能光热主要有平板式和圆管式，而太阳能光伏主要为平板式，但平板太阳能电池限制了其在其它方面的应用，由于为了能够最大地吸收光照产生电能，往往要将平板太阳能电池根据不同地理位置倾斜一定角度，而且随着早晚太阳照射角度的变化，要设置自动跟踪系统，造价高，占地面积大，导致发电成本的上升，同时，太阳能电池在光照发电的过程中，会产生较高温度而降低电池的发电效率。为了解决平板太阳能电池降低温度的问题，往往采用将平板太阳能电池产生的热量用冷却水降温，并利用其作为热水来利用，产生了很好的效果，中国专利申请号200610002977.2《太阳能光电光热复合真空管》，是将以平面金属条带为衬底沉积薄膜太阳能电池，并在金属条带下焊接金属热管，再由透明玻璃管将其封装，但此薄膜电池为平面板型，其平面结构限制其应用，同时焊接在电池后面的金属条带由于为一较小的热管，热传导为一较小的直线，传热效果有限。为了能有较好地降温效果和高的发电效率，而中国专利申请号200780018066.1《壳体中的细长光伏电池》公开了一种将现有平板电池技术中的通过激光刻划成内联式的太阳能电池单元制成分离的单独的圆柱形细长光伏电池，其衬底为管状并有流体经过衬底，在每一个圆柱形细长光伏电池都有引出电极，然后再将这些电极进行串并联成一个太阳能电池组件，由于每一个圆柱形细长光伏电池大大增加了光照的吸收面积和能力，因此增加了电池的转化效率，但此方式在制备工艺上有较大难度，大大增加了其制造成本，远远超出其发电带来的效益，而且此结构也容易导致空气或是水浸入电池内，造成电池的寿命降低，由于单节的太阳能电池单元的宽度不能过大，当宽度超过40mm后，将无法有效地将电能引出，因此该公开技术也不适合直径较大的圆柱形光伏电池，同时，该公开技术中的太阳能电池在使用过程中，背光面的部分必然因为无光照而影响电池的发电。
发明内容：
本发明的目的就是要发明一种圆柱体太阳能光伏组件，以较大半径的圆柱管做为薄膜电池的衬底进行沉积背电极层、光电转换层、前电极层等，并进行刻划使其分割成内联式的太阳能电池单元，借助360度的光伏表面收集阳光，将直接的、漫射的和反射的光能吸收转化为电能，同时电池内部通过循环水来吸收产生的热量，以此扩大电池的转化效率，并且结构简单，制造容易，占地面积小。
为实现发明目的，本发明采用的技术方案：
一种圆柱体太阳能光伏组件，其特征在于：包括圆柱体太阳能电池、圆柱体玻璃外罩和封底，圆柱体太阳能电池位于圆柱体玻璃外罩内部，封底位于圆柱体太阳能电池和圆柱体玻璃外罩的底部。
所述的圆柱体太阳能电池包括衬底，以及在衬底上沉积的背电极层、光电转换层、前电极层，电极引出带。
所述的圆柱形太阳能电池的衬底为一端封底的圆柱管，在管内通有循环冷却水。
所述的圆管可以是玻璃或金属。
所述的背电极层、光电转换层、前电极层被刻划成内联式太阳能电池单元。
所述的太阳能电池单元呈轴向排列。
所述的圆柱体玻璃外罩在其内表面的半侧镀有铝膜或其它反光膜。
所述的封底包括底极和隔片，隔片垂直焊接在底板上，隔片的两侧的底板上安装有进水管和出水管，底板的边缘有安装孔。
一种圆柱体太阳能光伏组件的制造方法，其特征在于：包括圆柱体太阳能电池的制造方法以及圆柱体玻璃外罩的封装，通过真空封装将圆柱体太阳能电池封装在圆柱体玻璃外罩内。
所述的圆柱体太阳能电池的制造方法，其步骤为：
在衬底上依次沉积背电极层、光电转换层、前电极层；
通过腐蚀或激光径向刻划出轴向的内联式太阳能电池单元；
在两头太阳能电池单元上焊接电极引出带。
本发明产生的有益效果：
1.由于采用了轴向太阳能电池单元的圆柱体太阳能电池，使得圆柱体太阳能光伏组件可以采用垂直安装方式，占地面积小，不需要自动跟踪系统可实现每天的光照跟踪，提高转换效率，降低使用成本。
2.由于在圆柱体玻璃外罩内表面的半侧镀有反光膜，安装时将其放置在背光面，光照时使照射到反光膜面的光反射到圆柱体太阳能电池背光面的电池上，从而达到圆柱体电池的背光面也能吸收光而发电的目的，增加电池发电能力。
3.圆柱体太阳能电池的内部可以通水以吸收太阳辐射及电池自身产生的热量，圆柱体太阳能电池管内可通入循环水，一方面吸收太阳辐射的热量，达到光热的利用，同时也降低圆柱体电池的温度，提高电池的发电效率。
附图说明：
图1：本发明的剖面结构示意图
图2：本发明的安装实用示意图
图中：100、圆柱体太阳能电池，101、衬底，102、背电极层，103、光电转换层，104、前电极层，200、电极引出带，201、电极连接线，300、圆柱体玻璃外罩，301、反光膜，400、封底，401、底板，402、隔片，403、进水管，404、出水管，405、安装孔，500、支架。
具体实施方式：
本实施例的圆柱体太阳能电池100为非晶硅薄膜电池，衬底101为直径为φ200mm、长度为1000mm、厚度为1mm的不锈钢管，在其上依次沉积背电极层102为铝膜、光电转换层103为非晶硅膜、前电极层104为TCO膜，通过激光径向刻划成轴向的内联式太阳能电池单元，焊接电极引出带200，将圆柱体太阳能电池100的衬底101放置在封底400的底板401上，底板401上的隔片402插入衬底101的管内，用圆柱体玻璃外罩300将圆柱体太阳能电池100封装在内部，使用时，将封底400上的底板401通过安装孔405垂直固定在支架500上，将圆柱体玻璃外罩300带有反光膜301的一侧朝向背光面，进水管403、出水管404以及电极连接线201均从支架500的管内隐蔽引出并个其它部件连接。
Claims (10)
1.一种圆柱体太阳能光伏组件，其特征在于：包括圆柱体太阳能电池、圆柱体玻璃外罩和封底，圆柱体太阳能电池位于圆柱体玻璃外罩内部，封底位于圆柱体太阳能电池和圆柱体玻璃外罩的底部。
2.根据权利要求1所述的一种圆柱体太阳能光伏组件，其特征在于：圆柱体太阳能电池包括衬底，以及在衬底上沉积的背电极层、光电转换层、前电极层，以及电极引出带。
3.根据权利要求2所述的一种圆柱体太阳能光伏组件，其特征在于：所述的圆柱形太阳能电池的衬底为一端封底的圆柱管。
4.根据权利要求3所述的一种圆柱体太阳能光伏组件，其特征在于：所述的圆管可以是玻璃或金属。
5.根据权利要求2所述的一种圆柱体太阳能光伏组件，其特征在于：所述的背电极层、光电转换层、前电极层被刻划成内联式太阳能电池单元。
6.根据权利要求5所述的一种圆柱体太阳能光伏组件，其特征在于：所述的太阳能电池单元呈轴向排列。
7.根据权利要求1所述的一种圆柱体太阳能光伏组件，其特征在于：所述的圆柱体玻璃外罩在其内表面的半侧镀有铝膜或其它反光膜。
8.根据权利要求1所述的一种圆柱体太阳能光伏组件，其特征在于：所述的封底包括底板和隔片，隔片垂直焊接在底板上，隔片的两侧的底板上安装有进水管和出水管，底板的边缘有安装孔。
9.一种圆柱体太阳能光伏组件的制造方法，其特征在于：包括圆柱体太阳能电池的制造方法以及圆柱体玻璃外罩的封装，通过真空封装将圆柱体太阳能电池封装在圆柱体玻璃外罩内。
10.根据权利要求9所述的一种圆柱体太阳能光伏组件的制造方法，其特征在于：所述的圆柱体太阳能电池的制造方法，其步骤为：
在衬底上依次沉积背电极层、光电转换层、前电极层；
通过腐蚀或激光径向刻划出轴向的内联式太阳能电池单元；
在两头太阳能电池单元上焊接电极引出带。
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