CN204046516U - 超导式双面单晶硅电池组件 - Google Patents
超导式双面单晶硅电池组件 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型涉及一种太阳能电池装置，公开了一种超导式双面单晶硅电池组件。包括组件壳体和电池板，组件壳体的一面上固定排列有若干电池板，相对的另一面上设置有若干反射板；组件壳体内部设置有超导热管。本实用新型通过合理设计的太阳能电池组件结构，使单晶硅板双面接受光照，提高光能利用效率和单晶硅电池的发电效率，同时，合理设置超导液冷却结构，便于维持电池板工作温度，保持电池效率；与现有技术中的相同发电量的太阳能电池板相比，体积更加紧凑，结构简单科学，光电转换效率高。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种太阳能电池装置，由其涉及一种能够双面发电的组合式的太阳能电池组件。
背景技术
能源问题是一个国家的战略问题，同时也是在21世纪人类社会要保持高速可持续发展所面临的重大挑战之一。由于太阳能发电有如安全可靠，无污染，不受地域限制，无需消耗燃料，维护简便，建设周期短，建设的规模大小随意，不需要架设输线路，可以方便地与建筑物结合等等一系列的优点，这些优点是常规发电以及其它发电方式不能比拟的，因而太阳能发电成为目前各国研究得最多，发展也是最快的技术之一。
在所有的太阳能电池中，硅太阳能电池由于其成熟的技术，渐渐成为太阳能电池的主流。而在硅系列太阳能电池中，单晶硅太阳能电池的转换效率最高，技术也最为成熟，应用也最为广泛，在大规模应用和工业生产中仍占据主导地位。
提高太阳能电池效率的手段，主要有如下几种：
一种是在太阳能电池表面制作陷光结构，即在单晶硅表面制作一种抗反射层，从而降低硅片表面的反射率；另外一种是在表面涂一层抗反射涂层，增加光的透射性，从而提高太阳能电池对光的吸收；此外还有在太阳能电池的接收端增加一个聚光器，从而能使得太阳能电池的效率增加。
可以看到，上述的方法都是将焦点集中在太阳能电池对光吸收的提高上。而如何提高太阳能电池的光电转换效率，又在不大辐度增加单晶硅太阳能电池的制造成本成为现在大家关心和研究的热点。
另外，由于太阳能电池的输出特性受到温度的影响，其他条件相同时，在不同的温度条件下，太阳能电池的输出功率有很大的变化。改变太阳能电池内部温度分布，太阳能电池的短路电流、开路电压、输出功率、填充因子都会有不同的变化。经过试验研究得出，太阳能电池效率随着温度升高而降低的结论。在标准状况下工作良好的单晶硅太阳电池，如果在实际应用时散热效果不理想，在相同光强下太阳电池在45℃工作，则效率将会减少1.5％，这对太阳电池来说是很严重的效率损失。因此，在应用太阳电池时，保证较低的温度也是保持电池效率的重要条件。
实用新型内容
本实用新型针对现有技术中太阳能电池组件单晶硅电池效率低，体积大，散热效果不好等问题，提供了一种超导式双面单晶硅电池组件，有效提高太阳能电池的光能利用效率。
一种超导式双面单晶硅电池组件，包括组件壳体和电池板，组件壳体的一面上固定排列有若干电池板，相对的另一面上设置有若干反射板；组件壳体内部设置有超导热管。反射板用于反射阳光，将光线反射到电池板的背面，使电池板的两面能够同时受到光照，提高光电转换效率。另外，组件壳体内部设置的超导热管，一侧连接到组件壳体外部，用于电池板组件的散热，防止电池板温度过高，导致电池效率降低。
超导热管是依靠其内部工质在一个抽成一定的真空的封闭壳体中循环相变而传递热量的装置，其工作原理是：当热量自高温热源传入热管时，处于热管加热段内的工质随即被激活，吸热汽化变成蒸汽(汽化段)，蒸汽瞬间流向热管另一端(传输段)，到达另一端时遇冷放出潜热后凝结成液体(冷凝段)，冷凝液体经传输段回流到汽化段，循环相变而实现热量传递。超导热管的超强导热系数是一般金属的万倍左右，换热效率高达98％以上，是任何一种普通热交换器无法达到的。
进一步的，所述的若干反射板大小相同，且相互呈一定角度的排列成折线波浪状。相邻反射板之间的夹角取值为大于45°且小于145°。反射板经过不同的排列，组合成不同的反射角度，可以是由相邻两块反射板搭建成三角形凸起，进而连接成折线波浪状，也可以是多块反射板组合成锥形凸起，用于将照射到反射板上的光线反射到电池板的背面。
进一步的，两个相邻的电池板之间形成空隙，并且，每个电池板对应一组对向该电池板凸起的反射板。每个两电池板之间的空隙对应一组对向该空隙凸起的反射板。光线透过组件壳体照射在电池板正面，电池板正面发生光电转换。同时，部分光线通过两个相邻的电池板之间的空隙照射到向外凸起的反射板上，并折射到对应电池板的反射板上，进而折射到电池板的背面。电池板与反射板之间的距离，相邻电池板之间的空隙大小，以及相邻反射板之间的夹角的关系是，使光线透过空隙照射到反射板上，并且能够通过反射板的组合折射到电池板的背面。
进一步的，所述的组件壳体为透光材质，能够将光线照射到壳体内部。
进一步的，所述的超导热管呈S型盘桓在组件壳体内部，并且一侧通入到设置在组件壳体外部的冷却水管内部。超导热管在组件壳体内部受热，在冷却水管内部冷却，S型在组件壳体内循环冷却电池组件内部温度。
进一步的，所述的超导热管位于反射板和组件壳体之间。使超导热管不会阻挡反射板将光线反射给电池板，提高单晶硅电池的发电效率。
进一步的，所述的电池板为双面单晶硅电池板。所述的电池板通过支架固定在组件壳体上，并且该支架设置在电池板的四边，不会影响电池板接受光照。
本实用新型通过合理设计的太阳能电池组件结构，使单晶硅板双面接受光照，提高光能利用效率和单晶硅电池的发电效率，同时，合理设置超导液冷却结构，便于维持电池板工作温度，保持电池效率；与现有技术中的相同发电量的太阳能电池板相比，体积更加紧凑，结构简单科学，另外，通过超导热管原理散发温度使得半导体发电板在最佳的温度进行有序电子空穴传递形成电流，降低了由于温度升高使得半导体发电板无序电子空穴传递形成电阻，光电转换效率高。
附图说明
图1为本实用新型实施例的整体结构示意图；
图2为本实用新型实施例A-A剖面视图；
其中：1-组件壳体；2-反射板；21-第一反射板；22-第二反射板；23-第三反射板；24-第四反射板；3-超导热管；4-电池板；42-第二电池板；5-冷却水管；6-支架；a-第一空隙；b-第二空隙。
具体实施方式
为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是本实用新型还可以采用不同于此处的其它方式来实施，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。
如图1所示，一种超导式双面单晶硅电池组件，包括组件壳体1和电池板4，其特征在于：组件壳体1的一面上固定排列有若干电池板4，相对的另一面上设置有若干反射板2；组件壳体1内部设置有超导热管3。所述的组件壳体1为透光材质，能够将光线照射到壳体内部。所述的超导热管3呈S型盘桓在组件壳体1内部，并且位置设置在反射板2和组件壳体1之间，使超导热管3不会阻挡反射板2将光线反射给电池板4，提高单晶硅电池的发电效率。超导热管3的一侧通入到设置在组件壳体1外部的冷却水管5内部。超导热管3在组件壳体1内部受热，在冷却水管5内部冷却，在组件壳体内呈S型循环冷却电池组件内部温度。
本实用新型实施例如图2所示，公开了一种带有三组电池板3、对应十个反射板2的太阳能电池组件，所述的电池板4为双面单晶硅电池板。所述的电池板4通过支架4固定在组件壳体1上，并且该支架4设置在电池板4的四边，不会影响电池板4接受光照。超导热管3设置在相邻两反射板2组成的凸起和组件壳体1之间形成的三角空间内，提高空间利用率，减小电池组件体积，也不会影响反射板2反射光线。
十个反射板2大小相同，且相互呈90°度角的排列成折线波浪状。两个相邻的电池板4之间形成空隙，空隙a和空隙b大小相同，均相当于相邻两个反射板2组成的三角形第三边，也就是相邻两个反射板2在组件壳体1上的投影的长度。为了使反射关系简化，本实施例中的电池板宽度也设置为相邻两个反射板2在组件壳体1上的投影的长度，即与空隙的大小相同。
每个电池板4对应一组对向该电池板4凸起的反射板2。如第二电池板42对向第三反射板23和第四反射板24。每个两电池板4之间的空隙对应一组对向该空隙凸起的反射板2。如空隙a对向第一反射板21和第二反射板22。第一反射板21和第二反射板22以及第三反射板23和第四反射板24依次首尾连接，相邻反射板之间呈90°度角。
以第二电池板42为例，工作过程中，光线从图2中箭头方向透过组件壳体1照射在第二电池板42正面，第二电池板42正面发生光电转换。同时，部分光线通过第一空隙a照射到第一反射板21和第二反射板22上，并通过第二反射板22折射到第三反射板23上，进而折射到第二电池板42的背面，第二电池板42背面发生光电转换。
由于本实施例中相邻反射板之间呈90°度角，且电池板3与空隙以及相邻两个反射板2在组件壳体1上的投影大小相同，垂直于电池板的光线经过折射后能够刚好投射在电池板上，故电池板3与反射板2之间的水平距离可以忽略不及。但是在实际应用中，应根据实际情况，电池板与反射板之间的距离，相邻电池板之间的空隙大小，以及相邻反射板之间的夹角的关系应设计为：使光线透过空隙照射到反射板上，并且能够通过反射板的组合折射到电池板的背面。
虽然本实用新型己较佳的实施例披露如上，但本实用新型并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，均可做各种更动与修改，因此本实用新型的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。
Claims (10)
1.一种超导式双面单晶硅电池组件，包括组件壳体(1)和电池板(4)，其特征在于：组件壳体(1)的一面上固定排列有若干电池板(4)，相对的另一面上设置有若干反射板(2)；组件壳体(1)内部设置有超导热管(3)。
2.根据权利要求1所述的超导式双面单晶硅电池组件，其特征在于：所述的若干反射板(2)大小相同，且相互呈一定角度的排列成折线波浪状。
3.根据权利要求2所述的超导式双面单晶硅电池组件，其特征在于：两个相邻的电池板(4)之间形成空隙，并且，每个电池板(4)对应一组对向该电池板(4)凸起的反射板(2)。
4.根据权利要求3所述的超导式双面单晶硅电池组件，其特征在于：每个两电池板(4)之间的空隙对应一组对向该空隙凸起的反射板(2)。
5.根据权利要求2所述的超导式双面单晶硅电池组件，其特征在于：相邻反射板(2)之间的夹角取值为大于45°且小于145°。
6.根据权利要求1-5任意一项所述的超导式双面单晶硅电池组件，其特征在于：所述的组件壳体(1)为透光材质，能够将光线照射到壳体内部。
7.根据权利要求1-5任意一项所述的超导式双面单晶硅电池组件，其特征在于：所述的超导热管(3)S型盘桓在组件壳体(1)内部，超导热管(3)的一侧边设置在组件壳体(1)外部，并且通入到设置在组件壳体(1)外部的冷却水管(5)内部。
8.根据权利要求7所述的超导式双面单晶硅电池组件，其特征在于：所述的超导热管(3)位于反射板(2)和组件壳体(1)之间。
9.根据权利要求1-5、8任意一项所述的超导式双面单晶硅电池组件，其特征在于：所述的电池板(4)为双面单晶硅电池板。
10.根据权利要求1-5、8任意一项所述的超导式双面单晶硅电池组件，其特征在于：所述的电池板(4)通过支架(6)固定在组件壳体(1)上，并且该支架(6)设置在电池板(4)的四边，不会影响电池板(4)接受光照。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN105406815A (zh) * | 2015-12-10 | 2016-03-16 | 重庆光煦科技有限公司 | 一种光伏电池组件 |
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2014
- 2014-08-18 CN CN201420472305.8U patent/CN204046516U/zh not_active Expired - Fee Related
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