CN205752202U - 金属基底的cigs薄膜光伏电池的建筑光伏光热一体化构件 - Google Patents

金属基底的cigs薄膜光伏电池的建筑光伏光热一体化构件 Download PDF

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Abstract

本实用新型公开了一种金属基底的CIGS薄膜光伏电池的建筑光伏光热一体化构件,包括金属棒,金属棒套接有玻璃管,金属棒两端伸出玻璃管,玻璃管两端绝缘封装,玻璃管内的金属棒表面连接有CIGS光伏层,CIGS光伏层上表面连接输出电极,输出电极引出玻璃管的封装端。运用该一体化构件,所述CIGS光伏层将太阳能转换的电能和热能通过所述金属棒和输出电极导出利用,所述玻璃管保护所述CIGS光伏层,所述一体化构件能够直接安装在建筑物屋顶或者建筑物表面,由于采用所述玻璃管封装,所述一体化构件不需要随太阳移动而转动,能够接收360°入射光线,提高所述CIGS光伏层的受光面积,增加所述一体化构件光转电和热的产量,所述一体化构件结构简单,方便实用,便于推广。

Description

金属基底的CIGS薄膜光伏电池的建筑光伏光热一体化构件
技术领域
本实用新型涉及一种光伏建筑一体化构件,特别是一种金属基底的CIGS薄膜光伏电池的建筑光伏光热一体化构件。
背景技术
太阳能作为一种新能源,安全环保可再生,被称作最理想的新能源,大约40分钟照射在地球上的太阳能,足以供全球人类一年能量的消费;太阳能发电作为一种新的发电方式被逐渐推广。
现有太阳能光伏光热结构多为板状结构,由于太阳移动,板状光伏光热结构的受光方向和时间受到一定的限制,除非将板状光伏光热结构安装在旋转装置上,让板状光伏光热结构的受光面随太阳移动,但是这种方式无疑大大增加整个机构的复杂性和生产成本。
实用新型内容
本实用新型的发明目的在于:针对现有技术存在的现有太阳能光伏光热结构多为板状结构,由于太阳移动,板状光伏光热结构的受光方向和时间受到一定的限制,除非将板状光伏光热结构安装在旋转装置上,让板状光伏光热结构的受光面随太阳移动,但是这种方式无疑大大增加整个机构的复杂性和生产成本的问题,提供一种采用玻璃管封装的金属基底的CIGS(铜铟镓硒)薄膜光伏电池的建筑光伏光热一体化构件,该一体化构件不需要随太阳移动而转动,能够接收360°入射光线,提高CIGS薄膜光伏电池的受光面积,增加该一体化构件将太阳能转换成电能的产量。
为了实现上述目的,本实用新型采用的技术方案为:
一种金属基底的CIGS薄膜光伏电池的建筑光伏光热一体化构件,包括金属 棒,所述金属棒套接有玻璃管,所述金属棒两端伸出所述玻璃管,所述玻璃管两端绝缘封装,所述玻璃管内的所述金属棒表面连接有CIGS光伏层,所述CIGS光伏层上表面连接输出电极,所述输出电极引出所述玻璃管的封装端。
其中所述金属棒作为所述CIGS光伏层的一个电极,所述输出电极作为所述CIGS光伏层的另一个电极,同时所述金属棒作为传热媒介。
采用本实用新型所述的一种金属基底的CIGS薄膜光伏电池的建筑光伏光热一体化构件,所述CIGS光伏层将太阳能转换的电能和热能通过所述金属棒和输出电极导出利用,所述玻璃管保护所述CIGS光伏层,所述一体化构件能够直接安装在建筑物屋顶或者建筑物表面,由于采用环形状的所述玻璃管封装,所述一体化构件不需要随太阳移动而转动,能够接收沿所述玻璃管周向360°区域的入射光线,提高所述CIGS光伏层的受光面积,增加所述一体化构件将太阳能转换成电能的产量,所述一体化构件结构简单,方便实用,便于推广。
优选地,所述金属棒为中空金属管,所述中空金属管内壁设有绝缘导热涂层。
采用中空金属管这种结构设置,所述中空金属管相对实心金属棒能够节省原材料,减轻所述一体化构件的重量和生产成本。
优选地,所述绝缘导热涂层为三氧化二铝涂层。
优选地,所述中空金属管内设有导热流体,所述导热流体为气态或者液态或者气液混合态。
采用这种结构设置,所述中空金属管内设有所述导热流体将太阳能转换成电能所产生的热量传导散热,避免所述一体化构件过热导致输出功率损失,同时避免热循环冲击对所述CIGS光伏层产生负面影响,从而延长所述一体化构件的实际使用寿命,另外加热的所述导热流体能够将热能带走,应用到其他地方;例如,所述导热流体为水,所述一体化构件能够作为一种太阳能热水器将加热后的水用于洗澡等。
优选地,所述玻璃管内壁与所述金属棒外壁之间为环形状真空腔体。
采用真空设置,能够有效减少所述一体化构件将太阳能转换成电能所产生的热量通过空气热传导的方式由所述玻璃管径向传递到所述玻璃管外。
优选地,所述金属棒和CIGS光伏层通过粘接剂粘接,所述粘接剂为低熔点(熔点小于或者等于280℃)金属复合材料。
优选地,所述粘接剂具有高效热传导(导热率大于或者等于6W/mK)和电传导(电阻率小于或者等于2.8×10-8Ωm)。
优选地,所述CIGS光伏层覆盖所述金属棒的全部表面或部分表面。
优选地,所述金属棒的横截面为圆形或者方形或者三角形。
优选地,所述金属棒材质为铝或者铝合金。
优选地,所述金属棒材质为铜或者铜合金。
综上所述,由于采用了上述技术方案,本实用新型的有益效果是:
1、运用本实用新型所述的一种金属基底的CIGS薄膜光伏电池的建筑光伏光热一体化构件,所述CIGS光伏层将太阳能转换的电能和热能通过所述金属棒和输出电极导出利用,所述玻璃管保护所述CIGS光伏层,所述一体化构件能够直接安装在建筑物屋顶或者建筑物表面,由于采用环形状的所述玻璃管封装,所述一体化构件不需要随太阳移动而转动,能够接收沿所述玻璃管周向360°区域的入射光线,提高所述CIGS光伏层的受光面积,增加所述一体化构件将太阳能转换成电能的产量,所述一体化构件结构简单,方便实用,便于推广;
2、运用本实用新型所述的一种金属基底的CIGS薄膜光伏电池的建筑光伏光热一体化构件,所述金属棒为中空金属管,采用这种结构设置,所述中空金属管相对实心金属棒能够节省原材料,减轻所述一体化构件的重量和生产成本;
3、运用本实用新型所述的一种金属基底的CIGS薄膜光伏电池的建筑光伏光热一体化构件,所述中空金属管内设有导热流体,所述导热流体为气态或者 液态或者气液混合态,采用这种结构设置,所述中空金属管内设有所述导热流体将太阳能转换成电能所产生的热量传导散热,避免所述一体化构件过热导致输出功率损失,同时避免热循环冲击对所述CIGS光伏层产生负面影响,从而延长所述一体化构件的实际使用寿命,另外加热的所述导热流体能够将热能带走,应用到其他地方;
4、运用本实用新型所述的一种金属基底的CIGS薄膜光伏电池的建筑光伏光热一体化构件,所述玻璃管采用真空设置,能够有效减少所述一体化构件将太阳能转换成电能所产生的热量通过空气热传导的方式由所述玻璃管径向传递到所述玻璃管外。
附图说明
图1为本实用新型所述的建筑光伏光热一体化构件的结构示意图;
图2为本实用新型所述的建筑光伏光热一体化构件的一种横截面示意图;
图3为图2所示建筑光伏光热一体化构件的一种应用方式示意图;
图4为本实用新型所述的建筑光伏光热一体化构件的一种横截面示意图;
图5为图4所示建筑光伏光热一体化构件的一种应用方式示意图;
图6为本实用新型所述的建筑光伏光热一体化构件的一种横截面示意图;
图7为图6所示建筑光伏光热一体化构件的一种应用方式示意图。
图中标记:1-金属棒,2-玻璃管,3-CIGS光伏层,4-绝缘导热涂层,5-输出电极。
具体实施方式
下面结合附图,对本实用新型作详细的说明。
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体 实施例仅用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。
实施例1
如图1-3所示,本实用新型所述的一种金属基底的CIGS薄膜光伏电池的建筑光伏光热一体化构件,包括金属棒1、玻璃管2、CIGS光伏层3和输出电极5。
所述金属棒1套接有所述玻璃管2,所述金属棒1两端伸出所述玻璃管2,所述玻璃管2两端绝缘封装,所述玻璃管2内的所述金属棒1表面连接有CIGS光伏层3,所述CIGS光伏层3上表面连接输出电极5,所述输出电极5引出所述玻璃管2的封装端。
其中所述金属棒1作为所述CIGS光伏层3的一个电极,所述输出电极5作为所述CIGS光伏层3的另一个电极,同时所述金属棒1作为传热媒介,所述金属棒1和CIGS光伏层3通过粘接剂粘接,所述粘接剂为低熔点(熔点小于或者等于280℃)金属复合材料,所述粘接剂具有高效热传导(导热率大于或者等于6W/mK)和电传导(电阻率小于或者等于2.8×10-8Ωm),所述CIGS光伏层3完全接触所述金属棒1,所述金属棒1的横截面为圆形,所述金属棒1为铝棒。
如图3所示,本实用新型所述的一体化构件的一种应用方式示意图,所述一体化构件轴向连接于基座,所述一体化构件能够接收所有径向入射光线。
运用本实用新型所述的一种金属基底的CIGS薄膜光伏电池的建筑光伏光热一体化构件,所述CIGS光伏层3将太阳能转换的电能和热能通过所述金属棒1和输出电极5导出利用,所述玻璃管2保护所述CIGS光伏层3,所述一体化构件能够直接安装在建筑物屋顶或者建筑物表面,由于采用环形状的所述玻璃管封装,所述一体化构件不需要随太阳移动而转动,能够接收沿所述玻璃管2周向360°区域的入射光线,提高所述CIGS光伏层3的受光面积,增加所述一体化构件光转电和热的产量,所述一体化构件结构简单,方便实用,便于推广。
实施例2
如图1-7所示,本实用新型所述的一种金属基底的CIGS薄膜光伏电池的建 筑光伏光热一体化构件,包括金属棒1、玻璃管2、CIGS光伏层3和输出电极5。
与实施例1不同之处在于,所述金属棒1为中空金属管。
运用本实用新型所述的一种金属基底的CIGS薄膜光伏电池的建筑光伏光热一体化构件,所述金属棒1为中空金属管,采用这种结构设置,所述中空金属管相对实心金属棒能够节省原材料,减轻所述一体化构件的重量和生产成本。
实施例3
如图1-7所示,本实用新型所述的一种金属基底的CIGS薄膜光伏电池的建筑光伏光热一体化构件,包括金属棒1、玻璃管2、CIGS光伏层3、绝缘导热涂层4和输出电极5。
与实施例2不同之处在于,所述玻璃管2内为真空,所述中空金属管内壁设有绝缘导热涂层4,所述绝缘导热涂层4为三氧化二铝涂层,所述中空金属管内设有导热流体,所述导热流体为水。
运用本实用新型所述的一种金属基底的CIGS薄膜光伏电池的建筑光伏光热一体化构件,所述中空金属管内设有导热流体,所述导热流体为水,采用这种结构设置,所述中空金属管内设有所述水将太阳能转换成电能所产生的热量传导散热,避免所述一体化构件过热导致输出功率损失,同时避免热循环冲击对所述CIGS光伏层3产生负面影响,从而延长所述一体化构件的实际使用寿命,另外所述一体化构件能够作为一种太阳能热水器将加热后的水用于洗澡等。
运用本实用新型所述的一种金属基底的CIGS薄膜光伏电池的建筑光伏光热一体化构件,所述玻璃管2采用真空设置,能够有效减少所述一体化构件将太阳能转换成电能所产生的热量通过空气热传导的方式由所述玻璃管2径向传递到所述玻璃管2外。
实施例4
如图4-7所示,本实用新型所述的一种金属基底的CIGS薄膜光伏电池的建 筑光伏光热一体化构件,包括金属棒1、玻璃管2、CIGS光伏层3和输出电极5。
与实施例1不同之处在于,所述CIGS光伏层3部分接触所述金属棒1,便于所述玻璃管2侧向安装。
运用本实用新型所述的一种金属基底的CIGS薄膜光伏电池的建筑光伏光热一体化构件,对于部分采用阵列方式安装的所述一体化构件,所述玻璃管2侧向安装,所述玻璃管2的安装侧向可不设置所述CIGS光伏层3,所述CIGS光伏层3仅设置在透光一侧,能够节约生产采购成本,效益最大化。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种金属基底的CIGS薄膜光伏电池的建筑光伏光热一体化构件,包括金属棒(1),其特征在于,所述金属棒(1)套接有玻璃管(2),所述金属棒(1)两端伸出所述玻璃管(2),所述玻璃管(2)两端绝缘封装,所述玻璃管(2)内的所述金属棒(1)表面连接有CIGS光伏层(3),所述CIGS光伏层(3)上表面连接输出电极(5),所述输出电极(5)引出所述玻璃管(2)的封装端。
2.根据权利要求1所述的建筑光伏光热一体化构件,其特征在于,所述金属棒(1)为中空金属管,所述中空金属管内壁设有绝缘导热涂层(4)。
3.根据权利要求2所述的建筑光伏光热一体化构件,其特征在于,所述绝缘导热涂层(4)为三氧化二铝涂层。
4.根据权利要求3所述的建筑光伏光热一体化构件,其特征在于,所述中空金属管内设有导热流体,所述导热流体为气态或者液态或者气液混合态。
5.根据权利要求1所述的建筑光伏光热一体化构件,其特征在于,所述玻璃管(2)内壁与所述金属棒(1)外壁之间为环形状真空腔体。
6.根据权利要求1所述的建筑光伏光热一体化构件,其特征在于,所述金属棒(1)和CIGS光伏层(3)通过粘接剂粘接,所述粘接剂为低熔点金属复合材料。
7.根据权利要求1所述的建筑光伏光热一体化构件,其特征在于,所述CIGS光伏层(3)覆盖所述金属棒(1)的全部表面或部分表面。
8.根据权利要求1所述的建筑光伏光热一体化构件,其特征在于,所述金属棒(1)的横截面为圆形或者方形或者三角形。
9.根据权利要求1-8任一所述的建筑光伏光热一体化构件,其特征在于,所述金属棒(1)材质为铝或者铝合金。
10.根据权利要求1-8任一所述的建筑光伏光热一体化构件,其特征在于,所述金属棒(1)材质为铜或者铜合金。
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CN107453708A (zh) * 2017-09-18 2017-12-08 北京丰联奥睿科技有限公司 光伏光热一体式太阳能真空管

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