CN201084740Y - 具有散热模块的聚焦式太阳能板结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种具有散热模块的聚焦式太阳能板结构,包括座体、聚光镜、太阳能芯片组及散热模块,其中该聚光镜连接在座体一侧,而太阳能芯片组设在座体内部并对应于聚光镜配置,用以吸收经由聚光镜所折射出的光,并将其转换为电能来输出,该散热模块连接在太阳能芯片组的一侧,用以将太阳能芯片组所产生的热导散出。由此,可使单位面积的光照强度增加而提升其电力输出,另外,未被转换为电能的热则导引至散热模块上,以使各太阳能芯片在较为适当的温度下持续运作。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种太阳能板结构,特别涉及一种具有散热模块的聚焦式太阳能板结构。
背景技术
随着经济的发展,能源使用量急速增加,人类对石油依赖度也相对提高,尤其在石油价格不断向上攀升后,人们才开始意识到新能源的开发,在各种新能源中,利用太阳能来发电,由于其具有干净、无污染、无公害、应用范围广、取的不尽、用的不竭等诸多优点,显然已被视为未来最具有发展的替代性能源之一。另外,由于半导体产业的技术日益精进,在将太阳能芯片应用在太阳能发电方面,也已逐步被相关业者所陆续开发出来,但在光电转换效率与散热等问题仍有许多待克服的问题。因此,本实用新型人即以此作为研究课题进行改良。
现有技术的太阳能板结构,主要包括座体、平面镜及太阳能芯片组,其中平面镜连接在座体一侧,而太阳能芯片组设在座体内部并对应于聚光镜配置,用以吸收太阳光线穿过平面镜的光,并将其转换为电能来输出。如此,构成太阳能板结构。
然而,现有技术的太阳能板结构,在实际应用上仍存在有以下的问题点,由于其采用平面镜设置,并无法对光线进行聚焦作用,从而使单位面积的光照强度不佳,通常是以配置更大面积的太阳能芯片组来因应,从而使整体的造价成本相当高,由此大幅降低其实用性及经济效益。另外,由于其不具备散热模块用来导离未被转换为电能的热量,从而使太阳能芯片组经常在较高的温度下运作,极易造成其使用寿命的大幅缩短,从而亟待加以改善。
实用新型内容
本实用新型的主要目的,在于提供一种具有散热模块的聚焦式太阳能板结构,其利用聚光镜设在太阳能芯片的一侧,可使单位面积的光照强度增加从而提升其电力输出。另外,通过散热模块的设置,来被转换为电能的热量则导引至散热模块上,以使各太阳能芯片可在较为适当的温度下持续运作。
为了达到上述的目的,本实用新型提供一种具有散热模块的聚焦式太阳能板结构,包括座体、聚光镜、太阳能芯片组及散热模块,其中该聚光镜连接在座体一侧,而太阳能芯片组设在座体内部并对应于聚光镜配置,用以吸收通过聚光镜所折射出的光,并将其转换为电能来输出。另外,该散热模块连接在太阳能芯片组的一侧,用以将太阳能芯片组所产生的热导散出。
按照本实用新型提供的具有散热模块的聚焦式太阳能板结构,通过将聚光镜设在太阳能芯片的一侧,可使单位面积的光照强度增加,从而提升其电力输出。另外,通过散热模块的设置,未被转换为电能的热量则导引至散热模块上,从而使得各太阳能芯片可在较为适当的温度下持续运作。
附图说明
图1为本实用新型的第一实施例的立体分解图;
图2为本实用新型的第一实施例的组合示意图;
图3为本实用新型的第一实施例的组合剖视图;
图4为本实用新型的太阳能芯片组的俯视图;
图5为图4的剖视图;
图6为本实用新型的使用状态的剖视图;
图7为本实用新型的第二实施例的组合剖视图;
图8为本实用新型的第三实施例的组合剖视图。
在附图中,各标号所代表的部件列表如下:
座体10
框板11 凸缘12
通风槽13
聚光镜20
框架21 镜片22
太阳能芯片组30
基板31 正电极311
负电极312 太阳能芯片32
散热模块40
均温板41 散热体42
热管43 水冷机构44
具体实施方式
有关本实用新型的详细说明及技术内容,配合附图说明如下,然而所附的图仅用来提供参考与说明,并非用来对本实用新型加以限制。
图1至图5所示的是分别为本实用新型的第一实施例的立体分解图、组合示意图、组合剖视图、太阳能芯片组俯视图及图4的剖视图,本实用新型提供一种具有散热模块的聚焦式太阳能板结构,其主要包括座体10、聚光镜20、太阳能芯片组30及散热模块40。
其中,座体10由多个板片所围绕形成中空梯形体,并在其上方处向外水平延伸有矩形框板11,另外,在座体10内部向内延伸有矩形凸缘12,在凸缘12下方的围板上开设有多个通风槽13。
聚光镜20连接在座体10上,且其包含与座体10的框板11贴附连接的框架21及嵌入框架21内侧而结合的镜片22,该镜片22可为单凸透镜片,且其凸面朝向座体10内部配置。
太阳能芯片组30装设在座体10内部并对应于聚光镜20配置,且其包含有金属基板31及多个连接在基板31上方的太阳能芯片32,该金属基板31可为铜基板,而太阳能芯片32则可为三五族的砷化镓、磷化铟、磷化镓铟等P/N接面所构成,其光电转换效率可达28%以上,且各太阳能芯片32可采用串联或并联方式固接在金属基板31上,并在基板31的左、右两侧分别设有与各太阳能芯片32电连接的正、负电极311、312。各太阳能芯片32用以吸收通过聚光镜20所折射出的光,并将其转换为电能来输出。
散热模块40连接在太阳能芯片组30的一侧,用以将太阳能芯片组30所产生的热导散出。本实施例的散热模块40包含与太阳能芯片组30的基板31贴附接触的均温板41及与均温板41的另一平面贴接的散热体42,该均温板41内部设有毛细组织及工作流体,并形成有真空容腔,以利用汽液相的热传机制来导热。而该散热体42则可由多个散热单元连接而成,该散热单元可为铝挤型散热片或叠置型散热片组,其外周缘跨接在座体10的凸缘12上。
图6所示的是本实用新型的使用状态的剖视图。在使用时外界光线的光子将先穿过聚光镜20的镜片22,并通过镜片22对这些光子进行折射作用,从而投射在各太阳能芯片32上,并继续进入太阳能芯片32的P/N接面,若光子能量大于半导体材料的禁带宽度,将产生电子-电洞对,并在P/N接面内电场的作用下,电洞移向P区,电子移向N区,从而使P区带正电,N区带负电,于是在P区和N区之间产生电压或电流,从而完成光电转换的程序。在此过程中太阳能芯片32表面的最大热通量为49.4瓦/平方厘米,当此太阳能芯片32的光电转换效率为28%时,此热通量将降为35.6瓦/平方厘米,再经散热模块40的均温板41的导热及散热体42的散热作用,将可使其热通量降为7.51瓦/平方厘米。
图7所示的是本实用新型的第二实施例的组合剖视图。其中该聚光镜20可为双凸透镜片,而散热模块40还包含有热管43,该热管43的中段可呈扁平状,且其上、下端面分别与均温板41底面及散热体42顶面贴附接触,另外,热管43的左、右两端分别向外延伸,且其底部与散热体42贴接,由此长距离地快速导出这些热量,再由散热体42予以散逸。
图8所示的是本实用新型的第三实施例的组合剖视图。其中该散热模块40包含均温板41及水冷机构44,该水冷机构44主要包含水冷头、水箱、泵及水冷排,该水冷头的顶面与均温板41的底面贴接,而在水冷头与水箱以输水管连通,并在此输水管的外部套设由多个鳍片所构成的水冷排,另在水箱与泵及泵与水冷头之间分别再以输水管连通。如此,也具有前述散热模块的等同功效。
以上所述的实施方式是为较佳实施例,本实用新型实施范围并不限于此,根据本实用新型保护范围及说明书内容所作的等效变化或修饰,皆应属本实用新型的范围。
Claims (11)
1.一种具有散热模块的聚焦式太阳能板结构,其特征在于,包括:
座体(10);
聚光镜(20),连接在所述座体(10)一侧;
太阳能芯片组(30),设在所述座体(10)内部并对应于所述聚光镜(20)配置,用以吸收通过所述聚光镜(20)所折射出的光,并将其转换为电能来输出;以及
散热模块(40),连接在所述太阳能芯片组(30)的一侧,用以将所述太阳能芯片组(30)所产生的热导散出。
2.如权利要求1所述的具有散热模块的聚焦式太阳能板结构,其特征在于,所述座体(10)呈中空梯形体,并在其上方延伸有框板(11),所述聚光镜(20)包含有与所述框板(11)贴附连接的框架(21)及嵌入所述框架(21)内侧而结合的镜片(22)。
3.如权利要求2所述的具有散热模块的聚焦式太阳能板结构,其特征在于,所述镜片(22)为单凸透镜片或双凸透镜片。
4.如权利要求2所述的具有散热模块的聚焦式太阳能板结构,其特征在于,在所述座体(10)内部延伸有凸缘(12),所述散热模块(40)包含有与所述太阳能芯片组(30)贴附接触的均温板(41)及与所述均温板(41)的另一平面贴接的散热体(42),所述散热体(42)的外周缘跨接在所述凸缘(12)上。
5.如权利要求4所述的具有散热模块的聚焦式太阳能板结构,其特征在于,在所述凸缘(12)下方的所述座体(10)上开设有多个相互对应的通风槽(13)。
6.如权利要求4所述的具有散热模块的聚焦式太阳能板结构,其特征在于,所述散热模块(40)进一步包含有热管(43),所述热管(43)的中段与所述均温板(41)底面贴附接触,其两端分别与所述散热体(42)贴接。
7.如权利要求1所述的具有散热模块的聚焦式太阳能板结构,其特征在于,所述太阳能芯片组(30)包含与所述散热模块(40)相互贴接的金属基板(31)及多个连接在所述基板(31)上方的太阳能芯片(32)。
8.如权利要求7所述的具有散热模块的聚焦式太阳能板结构,其特征在于,在所述基板(31)的两侧分别设有与各太阳能芯片(32)电连接的正、负电极(311、312)。
9.如权利要求7所述的具有散热模块的聚焦式太阳能板结构,其特征在于,各所述太阳能芯片(32)以串联或并联方式固接在所述基板(31)上。
10.如权利要求1所述的具有散热模块的聚焦式太阳能板结构,其特征在于,所述太阳能芯片(32)由砷化镓、磷化铟和磷化镓铟的任一种构成。
11.如权利要求1所述的具有散热模块的聚焦式太阳能板结构,其特征在于,所述散热模块(40)包含与所述太阳能芯片组(30)贴附接触的均温板(41)及与所述均温板(41)部分贴接的水冷机构(44)。
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Cited By (4)
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---|---|---|---|---|
CN102299193A (zh) * | 2010-06-28 | 2011-12-28 | 富士迈半导体精密工业(上海)有限公司 | 太阳能装置及具有该太阳能装置的太阳能电池 |
WO2012012919A1 (zh) * | 2010-07-28 | 2012-02-02 | 威升开发股份有限公司 | 聚光型太阳能电池模块的防污透气装置 |
CN105390562A (zh) * | 2015-11-07 | 2016-03-09 | 成都聚合科技有限公司 | 一种聚光光伏光电转换接收器散热系统散热器 |
WO2022205375A1 (zh) * | 2021-04-01 | 2022-10-06 | 博立码杰通讯(深圳)有限公司 | 太阳能利用装置 |
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