CN1983640A - 内聚光太阳能光电光热复合管 - Google Patents

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CN1983640A CNA2006100029787A CN200610002978A CN1983640A CN 1983640 A CN1983640 A CN 1983640A CN A2006100029787 A CNA2006100029787 A CN A2006100029787A CN 200610002978 A CN200610002978 A CN 200610002978A CN 1983640 A CN1983640 A CN 1983640A
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Abstract

内聚光太阳能光电光热复合管。由粘结在金属集热条带上的晶体硅太阳能电池，焊接在该金属条带上的金属管，槽形反射聚光器及封装的透明玻璃管组成。槽形反射聚光器将入射的太阳光聚集至金属集热条带及另一面的晶体硅太阳能电池上。玻璃管内抽成真空或充氮气。封装在玻璃管内的太阳能电池避免了常规封装易于氧化，受潮，侵蚀等。该太阳能电池吸收的太阳能一部分转换成电能，由金属导线引出玻璃管外；一部分转换成热能通过金属条带传递到金属管，通过金属管内工质传出玻璃管外。同时降低了太阳能电池工作温度，提高了光电转换效率。本发明的内聚光太阳能光电光热复合管将太阳能发电发热集于一体，有较高的太阳能转换率。

Description

内聚光太阳能光电光热复合管
所属领域
本发明涉及太阳能光电光热联用，具体的讲是内聚光太阳能光电光热复合管.
背景技术
目前太阳能光伏发电广泛应用晶体硅电池或非晶硅，铜铟硒等薄膜电池封装成板形模块.太阳能电池板工作时吸收的热能没有利用，引起太阳能电池板工作温度升高，降低了光电转换效率.
非聚光平板太阳能电池成本高.
目前各种太阳能平板或真空管集热器仅有光热转换功能，只能供热，如家庭热水.不能发电.
因此有必要发明一种内聚光太阳能光电光热复合管，集太阳能发电发热于一体，提高太阳能转换效率，降低太阳能利用成本.
发明内容
本发明的目的在于提供内聚光太阳能光电光热复合管，具有优良的太阳能光电光热转换性能，在提供电力的同时供热，转换效率高，生产成本低.
本发明的目的可采用如下技术方案来实现：
内聚光太阳能光电光热复合管.由粘结在金属集热条带上的晶体硅太阳能电池，焊接在该金属条带上的金属管，槽形反射聚光器及封装的透明玻璃管组成.槽形反射聚光器将入射的太阳光聚集至金属集热条带及另一面的晶体硅太阳能电池上槽形反射聚光器可以是复合抛物面CPC或ICPC.置于玻璃管内.入射的太阳光聚焦于一园柱吸收面.金属集热条带上的晶体硅太阳能电池置于该槽形反射聚光器理论园柱吸收面的直径处.金属条带上晶体硅太阳能电池这一面通常朝下，也可朝上.金属条带的另一面沉积太阳能选择性集热镀层，用以吸收槽形反射聚光器聚集的一部份太阳能.
该晶体硅电池可以是单晶硅或多晶硅太阳能电池硅片，运用薄层绝缘导热胶和导热性能良好的金属条带如铝或铜带粘结.当太阳能电池硅片工作温度升高时，金属条带起到散热片的作用，将热量通过焊接在金属条带上的铜管里的传热工质传递出去.以提高太阳能电池转换效率.
玻璃管作为太阳能电池条带的封装管，一端封闭，金属管从另一端引出，引出处玻璃管端和金属管采用公知的金属-玻璃熔封或热压封接方法封接.玻璃管内太阳能电池电极引线穿过玻璃管壁(熔封)引出玻璃管.
玻璃管内抽真空或充以氮气.一方面保护了太阳能电池免受氧化，受潮等侵蚀.一方面减少金属条带热损.提高内聚光太阳能光电光热复合管的光热转换效率.
本发明的内聚光太阳能光电光热复合管在接收太阳幅照时，晶体硅太阳能电池将一部分太阳能转换为电能，将多个内聚光太阳能光电光热复合管的正负电极串并联即可得到所需要的电力；晶体硅太阳能电池将另一部分太阳能转换为热能，通过金属条带这一肋片传递到金属管，再通过金属管内工质传递出玻璃管外.降低了太阳能电池工作温度，提高了光电转换效率.
金属条带的另一面沉积的太阳能选择性集热镀层吸收槽形反射聚光器聚集的一部份太阳能，并转换为热能，增强了内聚光太阳能光电光热复合管的集热功能.
本发明的内聚光太阳能光电光热复合管对太阳能的利用效率明显提高.
本发明的内聚光太阳能光电光热复合管使用相对非聚光电池较少硅电池片及封装材料，生产成本较低，可规模生产.
附图说明
图1本发明实施例1正面图；
图2本发明实施例1剖面图；
图3本发明实施例1局部剖面放大图；
图4本发明实施例2正面图；
图5本发明实施例2剖面图；
图6本发明实施例2局部剖面放大图。
具体实施方式
实施例1：如图1，图2所示，内聚光太阳能光电光热复合管.由粘结在金属集热条带1上的多晶硅太阳能电池2，焊接在该金属条带1上的铜热管3，槽形反射聚光器4及封装的透明玻璃管5组成.槽形反射聚光器4将入射的太阳光聚集至金属集热条带1的正面及反面的多晶硅太阳能电池2上.
如图3所示的金属条带1为有良好的导热性能铝带，该铝带作为太阳能电池的散热片，应通过绝缘导热胶6和多晶硅电池片2粘结.铝条带1的另一面沉积太阳能选择性集热镀层1.1.
如图1，图2所示的铜热管3的蒸发段3.1与铝条带1通过超声焊接，以形成良好导热接触.
如图2所示的槽形反射聚光器4是非成象复合抛物面ICPC.可以在铝或玻璃底材上正面镀铝或银制成.铝条带1上的多晶硅太阳能电池2由多片多晶硅电池片串并联后置于槽形反射聚光器4理论园柱吸收面7的直径处.如图2，图3所示，多晶硅太阳能电池2这一面朝下，吸收槽形反射聚光器4反射的太阳光.铝条带1沉积的太阳能选择性集热镀层1.1朝上，直接吸收入射的太阳光.
如图1所示，铜热管3从透明玻璃管5一端5.1伸出，该玻璃管端5.1和铜热管3可用金属-玻璃熔封或热压封接方法封接.玻璃管5另一端5.2封闭.玻璃管5内太阳能电池2的电极引线8穿过玻璃管壁(熔封)引出玻璃管5.
如图2所示，玻璃管内9抽成真空或充氮气.一方面保护了太阳能电池2免受氧化，受潮等侵蚀，一方面减少铝条带1热损，提高了内聚光太阳能光电光热复合管的光热转换效率.
如图1所示，热管3的冷凝端3-2可插入传热套管或传热工质以向外传热.
本发明的内聚光太阳能光电光热复合管在接收太阳幅照时，多晶硅太阳能电池2将一部分太阳能转换为电能，将多个内聚光太阳能光电光热复合管的正负电极引线8串并联即可得到所需要的电力；多晶硅太阳能电池2将另一部分太阳能转换为热能，通过铝条带1，热管蒸发段3-1，热管冷凝端3-2这一传热途径传出玻璃管外.铝条带1的另一面沉积的太阳能选择性集热镀层1.1吸收槽形反射聚光器4聚集的一部份太阳能，并转换为热能，从而增强了本发明内聚光太阳能光电光热复合管的集热功能.
将一个或多个内聚光太阳能光电光热复合管的冷凝端3.2插入用户水箱或集管的套管里(干接触)，水箱或集管中的工质将热管冷凝端的热量传递给用户.与此同时降低了多晶硅太阳能电池2的工作温度，提高了太阳能电池2的光电转换效率.
实施例2：如图4，图5，图6所示，本实施例和实施例1基本相同.只有下述两点不同：
1.实施例1图1中的铜热管3改为本实施例图5，图4中铜管3，并在一端3.1封闭.内聚光太阳能光电光热复合管产生的热量可通过.铜管内循环的工质传递给用户.
2.如图5，图6所示，多晶硅太阳能电池2这一面朝上，直接吸收入射的太阳光.铝条带1沉积的太阳能选择性集热镀层1.1朝下，吸收槽形反射聚光器4反射的太阳光.
上述实施例仅是本发明的两种实施方式，仅用于说明本发明而非用于限制本发明.

Claims (7)

1.内聚光太阳能光电光热复合管，由粘结在金属集热条带上的晶体硅太阳能电池，焊接在该金属条带上的金属管，槽形反射聚光器及封装的透明玻璃管组成，槽形反射聚光器将入射的太阳光聚集至金属集热条带及另一面的晶体硅太阳能电池上。
2.如权利要求1所述的晶体硅太阳能电池可以是单晶硅或多晶硅太阳能电池
3.如权利要求1所述的金属条带应有良好的导电导热性能，通常用铝带或铜带，该金属带作为太阳能电池的散热片，应通过绝缘导热胶和硅电池片粘结。金属条带的另一面沉积太阳能选择性集热镀层。
4.如权利要求1所述的金属管可为铜热管或一端封闭的铜管，铜管与金属条带通过超声或激光焊接。
5.如权利要求1所述的槽形反射聚光器可以是复合抛物面CPC或ICPC.该槽形反射聚光器置于透明玻璃管内(内聚光)。金属集热条带上的晶体硅太阳能电池置于槽形反射聚光器理论园柱吸收面的直径处。金属条带上晶体硅太阳能电池这一面通常朝下，也可朝上。
6.如权利要求1，金属管从玻璃管一端伸出，该玻璃管端和金属管可用金属-玻璃熔封或热压封接方法封接.玻璃管另一端封闭.玻璃管内太阳能电池电极引线穿过玻璃管壁(熔封)引出玻璃管。
7.玻璃管内抽成真空或充氮气。
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