CN107294490A - 一种降温型新型光伏组件结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种降温型新型光伏组件结构，该机构包括铝合金边框，所述铝合金边框内侧设多个搁置槽，通过两块对应的铝合金边框上所设搁置槽，由上至下依次架接设置钢化玻璃层、上层EVA胶膜层、串接电池片层、下层EVA胶膜层、高导热性背板层、上层防水胶层、冷媒介质支撑导流骨架层、下层防水胶层以及背板层等；本发明相比现有技术具有以下优点：自带冷却模式，往背板加入合适的冷媒介质；工程安装简便，与常规组件安装工序一致；降低组件温度，提高组件发电量；极大程度上缓解热斑效应带来的火灾威胁。
Description
技术领域
本发明涉及池板冷却系统领域，尤其涉及的是一种降温型新型光伏组件结构。
背景技术
在当今倡导低碳的社会中，太阳能被公认为解决能源危机以及环境保护的最好取代者。利用光电效应将太阳能转化为电能的光伏组件是目前利用太阳能资源的重要部件之一；随着生产工艺与技术的进步，光伏组件的成本在急剧的下降；虽然随着制硅工艺的进步，单位面积的发电效率有所提高，但是目前的晶硅太阳能电池片的发电效率基本稳定在18％左右；另外发电性能受自然环境条件的影响较大，特别是环境温度对光伏组件的影响。
光伏组件的输出功率具有明显的温度特性，即输出功率会随着温度的变化而变化，如图4给出了在相同辐照度下(1000W/m2),不同温度下的光伏组件的I-V曲线和P-V曲线；从图中可以看出，当日照强度恒定时，环境温度上升，光伏组件的开路电压Voc就会下降，而光伏组件的短路电流Isc会略微上升。光伏组件的功率输出随着温度的上升而呈现下降的趋势，从而体现了晶硅光伏组件的负温度系数特性。目前，晶硅光伏组件的最大输出功率(Pm)随温度上升而呈现的衰减率约为-0.41％/℃，即光伏组件温度每升高25℃，将损失10％的发电损耗。
目前现有技术通过改变光伏组件的封装材料，使用更薄的钢化玻璃以及导热性性能良好的EVA胶膜层；这种降温方法主要通过缩短导热路径，主要还是与环境空气进行而交换，此方法对光伏组件的降温作用不是很明显，降温幅度很小。
发明内容
本发明的目的在公开的一种低工作温度太阳能电池组件的基础之上，通过对光伏组件提出新型的光伏组件结构。本发明主要解决光伏组件自带降温装置，通过对常规组件的背板加以改造，在常规组件(如图5)的背板增加一层冷媒介质导流骨架和一层背板，并且在导流骨架层引出两个冷媒介质引出口，作为光伏组件冷却囊用于构成一种光伏组件降温系统，对于整体循环系统，如图6所示。
本发明是通过以下技术方案实现的：一种降温型新型光伏组件结构，该机构包括铝合金边框，所述铝合金边框内侧设多个搁置槽，通过两块对应的铝合金边框上所设搁置槽，由上至下依次架接设置钢化玻璃层、上层EVA胶膜层、串接电池片层、下层EVA胶膜层、高导热性背板层、上层防水胶层、冷媒介质支撑导流骨架层、下层防水胶层以及背板层等；
其中，所述冷媒介质支撑导流骨架层上下两端对应设置上冷媒介质导流口和下冷媒介质导流口，所述冷媒介质支撑导流骨架层内置冷媒介质腔体，所述冷媒介质腔体设置双引流渠道；所述冷媒介质支撑导流骨架层和背板层通过下层防水胶层组合并与上下两端设置的上冷媒介质导流口和下冷媒介质导流口粘合组合一体。
优选的，所述冷媒介质支撑导流骨架层内置冷媒介质腔体，所述冷媒介质腔体设置双引流渠道；
其中，所述冷媒介质腔体内引流有冷媒介质，所述冷媒介质腔体设置的双引流渠道呈分支同向由外侧向内侧引流，所述冷媒介质腔体设置的双引流渠道一端连接于上冷媒介质导流口，另一端连接于下冷媒介质导流口；
优选的，通过穿透最底层的背板层于所述冷媒介质支撑导流骨架层开设有组件汇流条窗口，其中，所述背板层和所述冷媒介质支撑导流骨架层于所述组件汇流条窗口处均用防水胶密封边沿缝隙。
优选的，所述冷媒介质腔体内引流的冷媒介质为冷却液，或自来水。
冷媒介质通过上冷媒介质导流口流入(或流出)，通过专门设计的冷媒介质支撑导流骨架层的引导路径后，在通过下冷媒介质导流口流出(或流入)，冷媒介质流过冷媒介质导流骨架所构建的腔体，将高导热性背板的温度传输到冷媒介质中，通过构成的循环降温系统，将热量传输出去。
本发明相比现有技术具有以下优点：
(1)自带冷却模式，往背板加入合适的冷媒介质；
(2)工程安装简便，与常规组件安装工序一致；
(3)降低组件温度，提高组件发电量；
(4)极大程度上缓解热斑效应带来的火灾威胁。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种降温型新型光伏组件结构的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的一种降温型新型光伏组件结构的整体平面视图；
图3为本发明实施例提供的一种降温型新型光伏组件结构的冷媒介质导流流向图；
图4为相同辐照度下，不同温度下光伏组件的(a)I-V曲线和(b)P-V曲线；
图5为常规光伏组件结构图；
图6为本发明实施例提供的一种降温型新型光伏组件结构应用于一种光伏组件降温系统的示意图。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
如图1、2、3所示，本实施例提供的一种降温型新型光伏组件结构，该机构包括铝合金边框1，所述铝合金边框1内侧设多个搁置槽，通过两块对应的铝合金边框1上所设搁置槽，由上至下依次架接设置钢化玻璃层2、上层EVA胶膜层3、串接电池片层4、下层EVA胶膜层5、高导热性背板层6、上层防水胶层7、冷媒介质支撑导流骨架层8、下层防水胶层9以及背板层10等；
其中，所述冷媒介质支撑导流骨架层8上下两端对应设置上冷媒介质导流口11和下冷媒介质导流口15，所述冷媒介质支撑导流骨架层8内置冷媒介质腔体13，所述冷媒介质腔体13设置双引流渠道12；所述冷媒介质支持骨架和背板层通过下层防水胶层组合并与上下两端设置的上冷媒介质导流口和下冷媒介质导流口粘合组合一体。
具体的，通过穿透最底层的背板层于所述冷媒介质支撑导流骨架层开设有组件汇流条窗口14，其中，所述背板层和所述冷媒介质支撑导流骨架层于所述组件汇流条窗口14处均用防水胶密封边沿缝隙；用于安装放置电池接线盒。
具体描述如下，描述有上(钢化玻璃)到下(背板)，第一层是钢化玻璃层；第二层是上层EVA胶膜层；第三层是串接电池片；第四层是下层EVA胶膜层；第五层是上层防水胶；第六层是高导热性背板，高导热性背板的作用是将电池片在光照之下吸收的热量以及发电过程中产生的热量传到到第七层10mm厚度的冷媒介质支撑导流骨架层所围的冷媒介质中，在通过循环系统将热量从冷媒介质导流口流出，另一端从冷媒介质导流口流入温度低的冷媒介质，从而实现光伏组件温度的降低；第八层是下层防水胶；第九层是光伏组件背板。最后将9层所制成的光伏组件用铝合金支架封装起来，并且将在光伏组件的两头，将冷媒介质导流口通过铝合金边框引出并固定住，如图5。冷媒介质支撑导流骨架层架与第九层是光伏组件背板中，在光伏组件汇流条处预留汇流条出口。
具体的，所述冷媒介质支撑导流骨架层内置冷媒介质腔体，所述冷媒介质腔体设置双引流渠道；其中，所述冷媒介质腔体内引流有冷媒介质，所述冷媒介质腔体设置的双引流渠道呈分支同向由外侧向内侧引流，所述冷媒介质腔体设置的双引流渠道一端连接于上冷媒介质导流口，另一端连接于下冷媒介质导流口。
具体的，所述冷媒介质腔体内引流的冷媒介质为冷却液，或自来水。
如图2所示，冷媒介质通过上冷媒介质导流口流入(或流出)，通过专门设计的冷媒介质导流骨架的引导路径后，在通过下冷媒介质导流口流出(或流入)，冷媒介质流过冷媒介质导流骨架所构建的腔体，将高导热性背板的温度传输到冷媒介质中，通过构成的循环降温系统，将热量传输出去。
冷媒介质导流骨架所围的冷媒介质腔体按图3所示进行设计，冷媒介质导流骨架的设计即能满足填充一定量的冷媒介质，也可以将第六层是高导热性背板与第8层的背板之间的牢固度，同时也能是的冷媒介质均匀流过，这种水流途径，可以使得冷媒介质相对路径缩短，可以起到高效流动的效果。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种降温型新型光伏组件结构，其特征在于，该机构包括铝合金边框，所述铝合金边框内侧设多个搁置槽，通过两块对应的铝合金边框上所设搁置槽，由上至下依次架接设置钢化玻璃层、上层EVA胶膜层、串接电池片层、下层EVA胶膜层、高导热性背板层、上层防水胶层、冷媒介质支撑导流骨架层、下层防水胶层以及背板层等；
其中，所述冷媒介质支撑导流骨架层上下两端对应设置上冷媒介质导流口和下冷媒介质导流口，所述冷媒介质支撑导流骨架层内置冷媒介质腔体，所述冷媒介质腔体设置双引流渠道；所述冷媒介质支持骨架和背板层通过下层防水胶层组合并与上下两端设置的上冷媒介质导流口和下冷媒介质导流口粘合组合一体。
2.根据权利要求1所述的一种降温型新型光伏组件结构，其特征在于：所述冷媒介质支撑骨架层内置冷媒介质腔体，所述冷媒介质腔体设置双引流渠道；
其中，所述冷媒介质腔体内引流有冷媒介质，所述冷媒介质腔体设置的双引流渠道呈分支同向由外侧向内侧引流，所述冷媒介质腔体设置的双引流渠道一端连接于上冷媒介质导流口，另一端连接于下冷媒介质导流口。
3.根据权利要求1所述的一种降温型新型光伏组件结构，其特征在于：通过穿透最底层的背板层于所述冷媒介质支撑导流骨架层开设有组件汇流条窗口，其中，所述背板层和所述冷媒介质支撑导流骨架层于所述组件汇流条窗口处均用防水胶密封边沿缝隙。
4.根据权利要求1所述的一种降温型新型光伏组件结构，其特征在于：所述冷媒介质腔体内引流的冷媒介质为冷却液，或自来水。
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