CN103258892A - 带有空气腔的太阳能电池板 - Google Patents

Abstract

一种带有空气腔的太阳能电池板，包括：中空面板，太阳能电池板，中空支架，太阳能电池板镶嵌进中空支架太阳能电池板槽内和密封，中空面板镶嵌进中空支架中空面板槽内和密封，太阳能电池板和中空面板和中空支架组成中空腔，中空腔内填充气体或液体。

Description

带有空气腔的太阳能电池板

技术领域：

本发明涉及太阳能电池板。

背景技术：

太阳能电池板表面透光面板经常受到风沙的侵蚀，长期使用，降低太阳能电池板的光电转换效能，可更换太阳能电池透光面板，可减低太阳能电池板的更换成本，提高太阳能电池板的使用寿命。

聚光太阳能光伏聚光器可以产生300-400度的高温，如没有可靠的降温措施，将导致太阳能光伏电池老化或烧毁，温度升高导致太阳能光伏电池光电转换效率的降低，因此，可靠的降温措施是聚光光伏迫切需要解决的问题。

太阳光中3-4％的紫外线和49％的红外线不能够被太阳能电池板吸收，太阳能电池板与其它材料组合可以大幅度提高太阳能电池板的光电转换效率。

发明内容：

本发明的目的是：1、太阳能电池板设置可更换中空面板和中空腔，中空面板减少太阳能电池板的更换成本，提高太阳能电池板使用寿命，中空腔内的气体防止太阳光热量直接传递到太阳能电池板表面，防止太阳能电池板过热。2、中空面板采用透光玻璃板或透光镀膜玻璃板或纳米金属颗粒或纳米金属氧化物颗粒面板或量子点面板或发光颗粒面板或中空面板是温差电池板或另一带隙太阳能电池板，通过太阳能电池板与其它材料组合提高太阳能电池板的光电转换效率。3、中空支架设接线盒腔，解决太阳能接线盒安装问题。

本发明提出的一种带有空气腔的太阳能电池板包括：中空面板，太阳能电池板，中空支架，太阳能电池板镶嵌进中空支架太阳能电池板槽内和密封，中空面板镶嵌进中空支架中空面板槽内和密封，太阳能电池板和中空面板和中空支架组成中空腔，中空腔内填充气体或液体，中空腔内的气体或液体防止太阳光热量直接传递到太阳能电池板表面，防止太阳能电池板过热。

本发明提出的另一种带有空气腔的太阳能电池板包括：透光玻璃板或透光镀膜玻璃板，太阳能电池板，中空支架，太阳能电池板镶嵌进中空支架太阳能电池板槽内和密封，透光玻璃板或透光镀膜玻璃板镶嵌进中空支架中空面板槽内和密封，太阳能电池板和透光玻璃板或透光镀膜玻璃板和中空支架组成中空腔，中空腔内填充气体或液体。

透光玻璃板或透光镀膜玻璃板具有可以更换的作用，提高带有空气腔的太阳能电池板的使用寿命，透光镀膜玻璃板具有过滤紫外线光的作用，防止太阳能电池板过热。

本发明提出的另一种带有空气腔的太阳能电池板包括：纳米金属颗粒或纳米金属氧化物颗粒面板，太阳能电池板，中空支架，太阳能电池板镶嵌进中空支架太阳能电池板槽内和密封，纳米金属颗粒或纳米金属氧化物颗粒面板镶嵌进中空支架中空面板槽内和密封，太阳能电池板和纳米金属颗粒或纳米金属氧化物颗粒面板和中空支架组成中空腔，中空腔内填充气体或液体。

纳米金属颗粒或纳米金属氧化物颗粒面板具有增益太阳光的作用，增益太阳光作用在太阳能电池板上，提高带有空气腔的组合太阳能电池板的光电转换效率。

本发明提出的另一种带有空气腔的太阳能电池板包括：量子点面板，太阳能电池板，中空支架，太阳能电池板镶嵌进中空支架太阳能电池板槽内和密封，量子点面板镶嵌进中空支架中空面板槽内和密封，太阳能电池板和量子点面板和中空支架组成中空腔，中空腔内填充气体或液体。

量子点面板具有吸收太阳能电池板透过的红外线的作用，提高带有空气腔的组合太阳能电池板的光电转换效率。

本发明提出的另一种带有空气腔的太阳能电池板包括：发光颗粒面板，太阳能电池板，中空支架，太阳能电池板镶嵌进中空支架太阳能电池板槽内和密封，发光颗粒面板镶嵌进中空支架中空面板槽内和密封，太阳能电池板和发光颗粒面板和中空支架组成中空腔，中空腔内填充气体或液体。

发光颗粒包括：TiO2、ZnO、Cu2O、CuO、CdO、Co2O3、Ni2O3、MnO2、AgCl、氧化亚铁、重铬酸盐、氧化铁、氧化铟锡、氧化铕、氧化钇、氧化铽、氧化铈、及稀土发光颗粒。

发光颗粒具有促进太阳能电池板光电转换和提高转换效率的作用。

本发明提出的另一种带有空气腔的太阳能电池板包括：温差电池板，太阳能电池板，中空支架，太阳能电池板镶嵌进中空支架太阳能电池板槽内和密封，温差电池板镶嵌进中空支架中空面板槽内和密封，太阳能电池板和温差电池板和中空支架组成中空腔，中空腔内填充气体或液体。

太阳能电池板转换的热量通过传热气体加热温差电池板热端，温差电池板冷端通过空气或水冷却，温差电池板热端和冷端持续温差使温差电池板发电，太阳能电池板与温差电池板转换的电共同输入蓄电池储存。

本发明提出的另一种带有空气腔的太阳能电池板包括：另一带隙太阳能电池板，太阳能电池板，中空支架，太阳能电池板镶嵌进中空支架太阳能电池板槽内和密封，另一带隙太阳能电池板镶嵌进中空支架中空面板槽内和密封，太阳能电池板和另一带隙太阳能电池板和中空支架组成中空腔，中空腔内填充气体或液体。

另一带隙太阳能电池板具有吸收太阳能电池板透过的光线作用，提高不同带隙组合太阳能电池板光电转换效率。

中空支架设接线盒腔，解决太阳能接线盒安装问题。

透光面板面向聚光器一面是平面，面向空气层一面为凹面，光线通过凹面和气体或液体时，产生折射和衍射，防止太阳能电池板局部过热。

中空腔内填充气体包括：空气、氦(He)、氖(Ne)、氩(Ar)、氪(Kr)、氙(Xe)、氮气(N2)、一氧化碳(CO)、二氧化碳(CO2)及其组合。

中空腔内填充液体包括：去离子水，乙醇，丙醇，二甲基硅油，戊烷，己烷，乙酸乙脂。

太阳能电池板包括：单晶硅制造的太阳能电池板或多晶硅制造的太阳能电池板或非晶硅制造的太阳能电池板或薄膜制造的太阳能电池板或砷化镓太阳能电池板或多元化合物制造的太阳能电池板。

附图说明：

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。

图1是具有本发明特征的带有空气腔和接线盒的太阳能电池板横剖面结构图。

图2是具有本发明特征的带有空气腔和接线盒的太阳能电池板纵剖面结构图。

图3是具有本发明特征的带有空气腔和接线盒的双带隙太阳能电池板横剖面结构图。

图4是具有本发明特征的带有空气腔和接线盒的双带隙太阳能电池板纵剖面结构图。

图5是具有本发明特征的菲涅尔聚光透镜聚光太阳能电池板横剖面结构图。

图6是具有本发明特征的纳米量子点增益太阳能电池板横剖面结构图。

图7是具有本发明特征的带有空气腔太阳能电池板和温差电池板组合横剖面结构图。

图8是具有本发明特征的纳米金属颗粒增益太阳能电池板横剖面结构图。

具体实施方式：

实施例1：

带有空气腔和接线盒的太阳能电池板横剖面结构图如图1所示，图2是带有空气腔和接线盒的太阳能电池板纵剖面结构图，其中：1是中空腔铝合金隔条，2是中空面板槽，3是太阳能电池板镶嵌槽，4是隔条组角腔，5是隔条降温腔，6是反光凹面，7是开口接线盒铝合金型材，8是接线盒内腔，9是接线盒透光玻璃板镶嵌槽，10是接线盒太阳能电池板镶嵌槽，11是接线盒隔条降温腔，12是接线盒反光凹面，13是接线盒装饰扣板，14是电池板接线盒，15是透光玻璃板，16是透光玻璃板镀膜，17是太阳能电池板，18是太阳能电池板上层透光防护膜，19是太阳能电池板半导体芯片，20是下层背板，21是密封胶，22是中空腔，23是惰性气体与氮气与二氧化碳混合气体。

组装过程如下：太阳能电池板15镶嵌进太阳能电池板镶嵌槽3内和接线盒太阳能电池板镶嵌槽10内，用密封胶21将太阳能电池板17与中空腔铝合金隔条1和开口接线盒铝合金型材7间的缝隙密封，透光玻璃板15镶嵌进透光玻璃板镶嵌槽2内和接线盒透光玻璃板镶嵌槽9内，用密封胶21将透光玻璃板15与中空腔铝合金隔条1和开口接线盒铝合金型材7间的缝隙密封，透光玻璃板15和中空腔铝合金隔条1和开口接线盒铝合金型材7和太阳能电池板17组合成中空腔22，中空腔22内填充惰性气体与氮气与二氧化碳混合气体23。

使用时，太阳光照射在透光玻璃板镀膜16上，镀膜16将紫外线和红外线过滤后，太阳光穿过惰性气体与氮气与二氧化碳混合气体23和太阳能电池板上层透光防护膜18照射在太阳能电池板半导体芯片19上进行光电转换，反光凹面6将太阳光多次反射后增强太阳光能量，隔条降温腔5具有散热作用。电池板接线盒14将太阳能电池芯片19转换的电输送给蓄电池或电网。

实施例2：

带有空气腔和接线盒的双带隙太阳能电池板横剖面结构图如图3所示，图4是带有空气腔和接线盒的双带隙太阳能电池板纵剖面结构图，其中：24是中空腔铝合金隔条，25是高带隙太阳能电池板镶嵌槽，26是低带隙太阳能电池板镶嵌槽，27是隔条组角腔，28是隔条降温腔，29是反光凹面，30是开口接线盒铝合金型材，31是接线盒内腔，32是接线盒高带隙太阳能电池板镶嵌槽，33是接线盒低带隙太阳能电池板镶嵌槽，34是接线盒隔条降温腔，35是接线盒反光凹面，36是接线盒装饰扣板，37是电池板接线盒，38是高带隙太阳能电池板，39是高带隙透光玻璃板，40是高带隙太阳能电池芯片，41是高带隙太阳能电池芯片有机树脂防护膜，42是低带隙太阳能电池板，43是低带隙透光玻璃板，44是低带隙太阳能电池芯片，45是低带隙太阳能电池芯片有机树脂防护膜，46是中空腔，47是氦气与氮气与一氧化碳混合气体，48是密封胶。

组装过程如下：高带隙太阳能电池板38镶嵌进高带隙太阳能电池板镶嵌槽25内和接线盒高带隙太阳能电池板镶嵌槽32内，用密封胶48将高带隙太阳能电池板38与中空腔铝合金隔条24和开口接线盒铝合金型材30间的缝隙密封，低带隙太阳能电池板42镶嵌进低带隙太阳能电池板镶嵌槽26内和接线盒低带隙太阳能电池板镶嵌槽33内，用密封胶48将低带隙太阳能电池板42与中空腔铝合金隔条24和开口接线盒铝合金型材30间的缝隙密封，高带隙太阳能电池板38和中空腔铝合金隔条24和开口接线盒铝合金型材30和低带隙太阳能电池板42组合成中空腔46，中空腔46内填充氦气与氮气与一氧化碳混合气体47。

使用时，太阳光照射在高带隙太阳能电池芯片40上，进行高带隙太阳能光电转换，低带隙太阳光穿过高带隙太阳能电池芯片40和氦气与氮气与一氧化碳混合气体47和低带隙太阳能电池芯片有机树脂防护膜45照射在低带隙太阳能电池板半导体芯片44上进行光电转换，反光凹面29将低带隙太阳光多次反射后增强太阳光能量，隔条降温腔28具有散热作用。电池板接线盒37将高带隙太阳能电池芯片40和低带隙太阳能电池板半导体芯片44转换的电输送给蓄电池或电网。

实施例3：

菲涅尔聚光透镜聚光太阳能电池板横剖面结构图如图5所示，其中：49是中空腔铝合金隔条，50是菲涅尔聚光透镜镶嵌槽，51是太阳能电池板镶嵌槽，52是隔条组角腔，53是隔条降温腔，54是反光凹面，55是透光菲涅尔聚光透镜，56是透光菲涅尔聚光透镜聚光反射齿，57是太阳能电池板，58是太阳能电池板上层透光防护膜，59是太阳能电池板半导体芯片，60是下层背板，61是密封胶，62是中空腔，63是惰性气体。

组装过程如下：太阳能电池板57镶嵌进太阳能电池板镶嵌槽51内，用密封胶61将太阳能电池板57与中空腔铝合金隔条49间的缝隙密封，菲涅尔聚光透镜55镶嵌进菲涅尔聚光透镜镶嵌槽50内，用密封胶61将菲涅尔聚光透镜55与中空腔铝合金隔条49间的缝隙密封，菲涅尔聚光透镜55和中空腔铝合金隔条49和太阳能电池板57组合成中空腔62，中空腔62内填充惰性气体63。

使用时，太阳光照射在菲涅尔聚光透镜55上，菲涅尔聚光透镜聚光反射齿56将聚光照射在惰性气体与氮气与二氧化碳混合气体63上和照射在太阳能电池板半导体芯片57上进行光电转换，反光凹面54将太阳光多次反射后增强太阳光能量，隔条降温腔53具有散热作用。

实施例4：

纳米量子点增益太阳能电池板横剖面结构图如图6所示，其中：64是中空腔铝合金隔条，65是太阳能电池板镶嵌槽，66是透光玻璃板镶嵌槽，67是隔条组角腔，68是隔条降温腔，69是反光凹面，70是太阳能电池板，71是太阳能电池板透光玻璃板，72是太阳能电池板半导体芯片，73是透光防护膜，74是纳米量子点背板，75米量子点保护膜，76纳米量子点层，77背板，78密封胶，79中空腔，80是惰性气体。

组装过程如下：太阳能电池板70镶嵌进太阳能电池板镶嵌槽65内，用密封胶78将太阳能电池板70与中空腔铝合金隔条64间的缝隙密封，纳米量子点背板74镶嵌进纳米量子点背板镶嵌槽66内，用密封胶78将纳米量子点背板74与中空腔铝合金隔条64间的缝隙密封，纳米量子点背板74和中空腔铝合金隔条64和太阳能电池板70组合成中空腔79，中空腔79内填充惰性气体80。

使用时，太阳光照射在太阳能电池板70上进行光电转换，太阳光红外线穿过太阳能电池板70和惰性气体80和量子点保护膜75照射在纳米量子点76上进行光电转换，反光凹面69将太阳光多次反射后增强太阳光能量，隔条降温腔68具有散热作用。

本实施例的优点是纳米量子点可以吸收太阳光中49％的红外线光子，对提高太阳能光电和光热转化效能明显。

实施例5：

带有空气腔太阳能电池板和温差电池板组合横剖面结构图如图7所示，其中：81是中空腔铝合金隔条，82是太阳能电池板镶嵌开口槽，83是温差电池板镶嵌开口槽，84是隔条组角腔，85是隔条降温腔，86是反光凹面，87是太阳能电池板透光玻璃板，88是太阳能电池板半导体芯片，89是透光防护膜，90是温差电池板上导热板，91是温差电池芯片，92是温差电池板下导热板，93是中空腔，94是惰性气体。

组装过程如下：太阳能电池板87、88、89镶嵌进太阳能电池板镶嵌开口槽82内，用胶粘接密封，温差电池板90、91、92镶嵌进温差电池板镶嵌开口槽83内，用胶粘接密封，太阳能电池板87、88、89和中空腔铝合金隔条81和温差电池板90、91、92组合成中空腔93，中空腔93内填充惰性气体94。

使用时，太阳光照射在太阳能电池板半导体芯片88上进行光电转换，太阳光红外线穿过太阳能电池板半导体芯片88和惰性气体94照射在温差电池板上导热板90上，将光能的热量传递给温差电池板上导热板90，形成温差电池板热端，温差电池板下导热板92通过空气或液体冷却，温差电池板上导热板90与温差电池芯片91与温差电池板下导热板92组合成温差电池，在温差电池板上导热板90与温差电池板下导热板92持续温差作用下发电，太阳能电池板转换电和温差电池板转换电通过导线存储到蓄电池。

实施例6：

纳米金属颗粒增益太阳能电池板横剖面结构图如图8所示，其中：94是中空腔铝合金隔条，95是纳米金属颗粒板镶嵌槽，96是太阳能电池板镶嵌槽，97是隔条组角腔，98是隔条降温腔，99是反光凹面，100是纳米金属颗粒板，101是纳米金属颗粒，102是纳米金属颗粒防护膜，103是太阳能电池板防护膜，104是太阳能电池板半导体芯片，105是太阳能电池板背板，106密封胶，107中空腔，108是惰性气体。

组装过程如下：纳米金属颗粒板100、101、102镶嵌进纳米金属颗粒板镶嵌槽95内，用密封胶106将纳米金属颗粒板100与中空腔铝合金隔条94间的缝隙密封，太阳能电池板103、104、105镶嵌进太阳能电池板镶嵌槽96内，用密封胶106将太阳能电池板105与中空腔铝合金隔条94间的缝隙密封，纳米金属颗粒板100、101、102和中空腔铝合金隔条94和太阳能电池板103、104、105组合成中空腔107，中空腔107内填充惰性气体108。

使用时，太阳能泵蒲激光穿过纳米金属颗粒板100照射在纳米金属颗粒101上，纳米金属颗粒101增益太阳能泵蒲激光，增益太阳能泵蒲激光穿过惰性气体108和太阳能电池板防护膜103照射在太阳能电池板半导体芯片104上进行光电转换。

本实施例的优点是：经国外最新实验证明，激光照射在银纳米金属颗粒上，可获得70％的光增益，增益的激光对提高太阳能电池板光电转化效能明显。

Claims (10)

1.一种带有空气腔的太阳能电池板，包括：中空面板，太阳能电池板，中空支架，其特征是：太阳能电池板镶嵌进中空支架太阳能电池板槽内和密封，中空面板镶嵌进中空支架中空面板槽内和密封，太阳能电池板和中空面板和中空支架组成中空腔，中空腔内填充气体或液体。

2.如权利要求1所述的带有空气腔的太阳能电池板，其特征是：中空面板是透光玻璃板或透光镀膜玻璃板。

3.如权利要求1所述的带有空气腔的太阳能电池板，其特征是：中空面板是纳米金属颗粒或纳米金属氧化物颗粒面板。

4.如权利要求1所述的带有空气腔的太阳能电池板，其特征是：中空面板是量子点面板或发光颗粒面板。

5.如权利要求1所述的带有空气腔的太阳能电池板，其特征是：中空面板是温差电池板。

6.如权利要求1所述的带有空气腔的太阳能电池板，其特征是：中空面板是另一带隙太阳能电池板。

7.如权利要求1所述的带有空气腔的太阳能电池板，其特征是：中空支架设接线盒腔。

8.如权利要求1所述的带有空气腔的太阳能电池板，其特征是：中空面板一侧为凹凸组合面。 

9.如权利要求1所述的带有空气腔的太阳能电池板，其特征是：中空腔内填充气体包括：空气、氦(He)、氖(Ne)、氩(Ar)、氪(Kr)、氙(Xe)、氮气(N2)、一氧化碳(CO)、二氧化碳(CO2)及其组合。

10.如权利要求1所述的带有空气腔的太阳能电池板，其特征是：太阳能电池板包括：单晶硅制造的太阳能电池板或多晶硅制造的太阳能电池板或非晶硅制造的太阳能电池板或薄膜制造的太阳能电池板或砷化镓太阳能电池板或多元化合物制造的太阳能电池板。 

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