CN207441728U - 一种pv-te叠层晶体硅光伏组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种PV‑TE叠层晶体硅光伏组件，包括晶体硅太阳电池，还包括设置在晶体硅太阳电池上方的上超透钢化玻璃，以及从上往下依次设置在晶体硅太阳电池下方的下超透钢化玻璃、热电模块和散热基板；所述下超透钢化玻璃与热电模块之间设为中空层，所述下超透钢化玻璃下方还镀有一层高反射率的金属镀层。所述上超透钢化玻璃与晶体硅太阳电池之间设有上胶质层，所述下超透钢化玻璃与晶体硅太阳电池之间设有下胶质层。该晶体硅光伏组件可对太阳光不同光谱波段进行梯级利用，进而有效提高电能转换效率。

Description

一种PV-TE叠层晶体硅光伏组件

技术领域

本实用新型涉及一种PV-TE叠层晶体硅光伏组件。

背景技术

光伏发电是一种最具可持续发展理想特征的可再生能源发电技术，近年来在世界范围内受到广泛关注。目前量产的光伏组件里，90％以上基于晶体硅技术。对于基于晶体硅技术的光伏组件，吸收约15％-20％的太阳辐射能量，将光能转换为电能；而其中，波长在0.5-1.2μm的辐射将部分转化为热能，而波长大于1.2μm的辐射将全部转换为热能，即约近80％的入射太阳能将不能被光伏电池利用而直接转换为热能，电能转换效率低。

此外，晶体硅光伏组件功率对温度呈现负相关效应，功率的温度系数为负值：温度每提高1℃，组件的功率输出将减少0.4％-0.7％，在夏季，一般晶体硅光伏组件的输出功率比STC条件(AM＝1.5；1000W/㎡；25℃)下底15％-30％，电能转换效率更低。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决上述技术问题，提供一种PV-TE叠层晶体硅光伏组件，该晶体硅光伏组件可对太阳光不同光谱波段进行梯级利用，进而有效提高电能转换效率。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种PV-TE叠层晶体硅光伏组件，包括晶体硅太阳电池，还包括设置在晶体硅太阳电池上方的上超透钢化玻璃，以及从上往下依次设置在晶体硅太阳电池下方的下超透钢化玻璃、热电模块和散热基板；所述下超透钢化玻璃与热电模块之间设为中空层，所述下超透钢化玻璃下方还镀有一层高反射率的金属镀层。

具体的说，所述上超透钢化玻璃与晶体硅太阳电池之间设有上胶质层，所述下超透钢化玻璃与晶体硅太阳电池之间设有下胶质层。

优选的，所述上胶质层和下胶质层均为EVA胶膜。

优选的，所述金属镀层为银膜镀层或铝膜镀层。

具体的说，所述中空层由压板绕下超透钢化玻璃与热电模块边缘围合而成的真空层或惰性气体层，其厚度在2～20mm之间。

优选的，所述压板为金属合金板、金属板或塑封金属板。

更具体的说，所述热电模块包括呈矩阵排列平铺的若干碲化铅板或碲化铋板，热电模块的吸热面与中空层通过热界面材料层相接。

优选的，所述热界面材料层为导热硅脂层。

优选的，所述散热基板为铝铸造散热片、铜切削散热片或铜铝与热管嵌合散热片。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型主要是在现有晶体硅光伏组件的基础上，增设了一个封装结构，此结构可以利用晶体硅光伏组件与环境的温差驱动产生附加功率输出，实现晶体硅光伏组件在太阳光不同光谱波段的梯级利用，从而获得更高的电能转换效率。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。

图2为为本实用新型俯视图。

其中，附图标记对应的名称为：

1-上超透钢化玻璃，2-上胶质层，3-晶体硅太阳电池，4-下胶质层，5-下超透钢化玻璃，6-金属镀层，7-中空层，8-热电模块，9-散热基板。

具体实施方式

下面结合附图说明和实施例对本实用新型作进一步说明，本实用新型的方式包括但不仅限于以下实施例。

本实施例的目的是为了提供一种电能转换效率高的PV-TE叠层晶体硅光伏组件，该晶体光伏组件是在现有的晶体硅太阳电池3的基础上，增设了一个封装结构，以使其能够利用晶体硅光伏组件与环境的温差驱动来产生附加功率输出，实现晶体硅光伏组件在太阳不同光谱波段的梯级利用，从而获得更高的电能转换效率。具体来说，如图1和图2所示，该晶体硅光伏组件包括从上往下依次设置的上超透钢化玻璃1、上胶质层2、晶体硅太阳电池3、下胶质层4、下超透钢化玻璃5、金属镀层6、中空层7、热电模块8和散热基板9。

其中，所述上胶质层2和下胶质层4均为EVA胶膜，两层EVA胶膜将晶体硅太阳电池3封合在两层超透钢化玻璃之间，以保护晶体硅太阳电池3；所述金属镀层6为具有良好导热性的银膜镀层或铝膜镀层，且该金属镀层镀设在下超透钢化玻璃5下方，可以反射未被吸收的太阳光，以供晶体硅太阳电池3二次吸收利用，提高了太阳光利用率及组件的光伏转换效率。所述中空层7是由压板绕下超透钢化玻璃5与热电模块8边缘围合而成的真空层或惰性气体层，其厚度在2～20mm之间，主要起到保温的作用。所述热电模块8呈矩阵排列平铺在中空层7下方，且热电模块的吸热面(即上表面)通过导热硅脂层等热界面材料与中空层7接触贴合，以增强热电模块的导热性能，其中，热电模块8为镀有seebeck系数较高的半导体合金板，例如碲化铅板、碲化铋板等，其基础板材为金属合金、金属、铝塑板或其他塑封金属板材，该基础材料为热电模块的半导体合金提供机械支撑以方便其粘贴，并起导热作用，基础板材可用微波湿化学法制得，该法工艺简便，便于工业化生产，能大大降低PV-TE组件成本。值得注意的是，热电模块8的基础材料与压板材料相同，因此，可将热电模块8与压板预先设为一个上方开口的四棱柱结构，然后再将碲化铅或碲化铋镀在该四棱柱内层底面上，然后再将下超透钢化玻璃5覆盖在该开口上并做密封处理，即可形成中空陈7。

所述散热基板9为市面上常见的铝铸造散热片、铜切削散热片或铜铝与热管嵌合散热片等，其中，含铝的散热片使用6063T5优质铝材，其纯度可达到98％以上，热传导能力强﹑密度小﹑成本低，含铝散热片的大小与光伏组件大小一般，平整的一面做为器件接触面与热电模块的散热面(即下表面)接触贴合，此外，在热电模块8与散热基板9相接触的面均匀涂抹一层导热硅脂层等热界面材料，可增强其散热基板9的导热、散热能力。

当受到太阳辐射时，太阳光通过上超透钢化玻璃1进入晶体硅太阳电池3，一部分被晶体硅太阳电池3吸收，产生电能，由于金属镀层6层的存在，未被吸收的部分太阳光通过下超透钢化玻璃5在金属镀层6被反射，回到晶体硅太阳电池3内部被二次利用，提高了光伏组件发电效率。而在光伏组件发电的同时，由于一部分太阳辐射是以热能形式损失的，因此会导致光伏组件温度升高，热能通过金属镀层6传导至中空层7，并在中空层7中保持温度，然后通过热电模块8和散热基板9散热，使热电模块8两端形成温差，从而为组件提供附加电能，进一步提高了光伏组件发电效率。

上述实施例仅为本实用新型的优选实施方式之一，不应当用于限制本实用新型的保护范围，但凡在本实用新型的主体设计思想和精神上作出的毫无实质意义的改动或润色，其所解决的技术问题仍然与本实用新型一致的，均应当包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种PV-TE叠层晶体硅光伏组件，包括晶体硅太阳电池(3)，其特征在于，还包括设置在晶体硅太阳电池(3)上方的上超透钢化玻璃(1)，以及从上往下依次设置在晶体硅太阳电池下方的下超透钢化玻璃(5)、热电模块(8)和散热基板(9)；所述下超透钢化玻璃(5)与热电模块(8)之间设为中空层(7)，所述下超透钢化玻璃下方还镀有一层高反射率的金属镀层(6)。

2.根据权利要求1所述的一种PV-TE叠层晶体硅光伏组件，其特征在于，所述上超透钢化玻璃(1)与晶体硅太阳电池(3)之间设有上胶质层(2)，所述下超透钢化玻璃(5)与晶体硅太阳电池之间设有下胶质层(4)。

3.根据权利要求2所述的一种PV-TE叠层晶体硅光伏组件，其特征在于，所述上胶质层(2)和下胶质层(4)均为EVA胶膜。

4.根据权利要求1～3任意一项所述的一种PV-TE叠层晶体硅光伏组件，其特征在于，所述金属镀层(6)为银膜镀层或铝膜镀层。

5.根据权利要求4所述的一种PV-TE叠层晶体硅光伏组件，其特征在于，所述中空层(7)由压板绕下超透钢化玻璃(5)与热电模块(8)边缘围合而成的真空层或惰性气体层，其厚度在2～20mm之间。

6.根据权利要求5所述的一种PV-TE叠层晶体硅光伏组件，其特征在于，所述压板为金属合金板、金属板或塑封金属板。

7.根据权利要求1或6所述的一种PV-TE叠层晶体硅光伏组件，其特征在于，所述热电模块(8)包括呈矩阵排列平铺的若干碲化铅板或碲化铋板，热电模块的吸热面与中空层(7)通过热界面材料层相接。

8.根据权利要求7所述的一种PV-TE叠层晶体硅光伏组件，其特征在于，所述热界面材料层为导热硅脂层。

9.根据权利要求1或8所述的一种PV-TE叠层晶体硅光伏组件，其特征在于，所述散热基板(9)为铝铸造散热片、铜切削散热片或铜铝与热管嵌合散热片。