CN209088892U - 一种微流道基底的光伏光热一体化构件 - Google Patents

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张永哲
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Abstract

本实用新型涉及种微流道基底的光伏光热一体化构件,包括由上到下依次设置的透明覆盖层、缓冲层、光伏电池层、缓冲层、微流道基底层,所述的光伏电池层位于两层缓冲层中间且被包覆,所述的微流道基底层为金属板,所述金属板为平板错流式中空结构。本实用新型以微流道基底层作为基底,不仅可以降低光伏光热一体化构件的制作成本,而且能够增强构件耐候性,实现构件的有效热处理。此外金属板为平板错流式中空结构使得金属板具有体积小换热系数大且换热效率高的优点。

Description

一种微流道基底的光伏光热一体化构件
技术领域
本实用新型涉及太阳能应用领域,具体涉及一种微流道基底的光伏光热一体化构件。
背景技术
随着微制造技术的发展,微尺寸换热器的制造技术已经发展成熟。但是,对于太阳能发电系统主要使用的晶硅光伏组件,其主要缺点是温度效应明显,即随着晶硅光伏组件的工作温度升高,其输出功率逐渐减少,因此,对晶硅光伏组件的有效散热冷却显得尤为重要。为了增强传统晶硅光伏组件的耐候性和抗冲击性,双玻光伏组件已经逐渐取代了单玻光伏组件,也就是利用玻璃背板替换传统的TPT背板。然而,玻璃背板的光伏组件重量也大大增加,对光伏支架的承压要求也相应提高,必然会增加光伏发电系统的安装成本。
实用新型内容
本实用新型的目的在于改善现有技术中所存在的不足,提供一种微流道基底的光伏光热一体化构件,既可以使构件保持玻璃基底的抗冲击性和耐候性,还可以降低构件自身的重量,实现轻质化。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:
一种微流道基底的光伏光热一体化构件,包括由上到下依次设置的透明覆盖层、缓冲层、光伏电池层、缓冲层、微流道基底层,所述的光伏电池层位于两层缓冲层中间且被包覆,所述的微流道基底层包括四个金属板、四个中空金属管,所述中空金属管横向贯穿所述金属板,所述金属板内设有沿纵向设置中空流道,所述中空流道与所述中空金属管相互贯穿,且所述中空流道内流有流体介质。
本构件以微流道基底层作为基底,其中中空流道与所述中空金属管相互贯穿,形成微流道错流式中空结构,提高了换热效率,使得该基底具有具有体积小换热系数大且换热效率高,抗压性能优良等优点。不仅可以降低光伏光热一体化构件的制作成本,而且能够增强构件耐候性,实现构件的有效热处理。此外,多个中空流道内均填充有流体介质。从而实现对光伏电池的有效散热,同时可以将这部分废热储存在介质中实现再利用,提高了单位面积的太阳能利用率。
在进一步的方案中,所述金属板为铝制板。选择铝作为金属板的材料,在保证等效的高热传导率的同时,还可以实现构建整体的轻质化。
在进一步的方案中,所述铝制板的成型工艺为一次挤压成型。采用一次挤压成型工艺制成的金属板既可以高效降低光伏组件的温度,保证光伏电池性能稳定;还可以减少整个构件的制作成本的同时增加构件的耐候性和抗压性,实现轻质化,高效化。
在进一步的方案中,所述中空流道的正剖面形状为圆形或者椭圆形。
在进一步的方案中,所述流体介质为气体或液体或气液混合体。
在进一步的方案中,所述的缓冲层为热熔性胶体或者热塑性胶体材料。使得各部件的相对位置更加稳固,也降低了粘合物质对光伏电池层对光线吸收的影响。
在进一步的方案中,所述的透明覆盖层为高透过率玻璃或者透明性树脂,且透过率不低于90%。降低了防护设备对光伏电池层对光线吸收的影响。
在进一步的方案中,所述光伏电池层内设置有若干个光伏电池片,所述光伏电池片为单晶硅片或多晶硅片或非晶硅片,且所述光伏电池片采用串联的方式排布。
与现有技术相比,本实用新型具有以下有益效果:
1、本微流道基底的光伏光热一体化构件,通过将集以微流道基底层作为基底,不仅可以降低光伏光热一体化构件的制作成本,而且能够增强构件耐候性,实现构件的有效热处理。
2、本微流道基底的光伏光热一体化构件选择铝作为金属板的材料,在保证等效的高热传导率的同时,还可以实现构建整体的轻质化。并且,所述金属板采用一次挤压成型。采用一次挤压成型工艺制成的金属板既可以高效降低光伏组件的温度,保证光伏电池性能稳定;还可以减少整个构件的制作成本的同时增加构件的耐候性和抗压性,实现轻质化,高效化。
3、本微流道基底的光伏光热一体化构件的金属板内设有多个中空流道,且流道内流有流体介质,从而实现对光伏电池的有效散热,同时可以将这部分废热储存在介质中实现再利用,提高了单位面积的太阳能利用率。
4、本微流道基底的光伏光热一体化构件采用热熔性胶体或者热塑性胶体材料作为缓冲层,在稳固光伏电池层的情况下,可以使得各个部件之间相互固定连接。
5、本微流道基底的光伏光热一体化构件的透明覆盖层为高透过率玻璃或者透明性树脂,且透过率不低于90%。降低了防护设备对光伏电池层对光线吸收的影响。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本实用新型实施例1提供的一种微流道基底的光伏光热一体化构件的侧视的剖视图;
图2为本实用新型实施例1提供的一种微流道基底的光伏光热一体化构件的微流道基底层的外形结构示意图;
图中标记说明
透明覆盖层1,缓冲层2,光伏电池层3,微流道基底层4,中空流道5,流体介质6,金属板7,中空金属管8。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此,以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围,而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例,本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
请参阅图1或2,本实施例示意性地公开了一种微流道基底的光伏光热一体化构件,包括由上到下依次设置的透明覆盖层1、缓冲层2、光伏电池层3、缓冲层2、微流道基底层4,所述的光伏电池3层位于两层缓冲层2中间且被包覆,所述的微流道基底层4为金属板。且所述的微流道基底层4包括四个金属板7、四个中空金属管8,所述中空金属管8横向贯穿所述金属板7,所述金属板7内设有沿纵向设置中空流道5,所述中空流道5与所述中空金属管8相互贯穿,形成微流道错流式中空结构。且所述中空结构内流有流体介质6。虽然本实施例中,采用四个金属板与四个中空金属管,但是容易理解的,金属板7与中空金属管8的数量可随电池层大小的变化而进行增加或者减少,在保证形成错流式中空结构的情况下,不限制金属板与中空金属管的数量。
在本方案中,当光伏电池层2接收太阳光,在将太阳能转化为电能的过程中,产生大量的热量,通过错流式中空结构,提高了换热效率,使得金属板7具有体积小换热系数大且换热效率高的优点。且多个中空流道5内流有流体介质6,从而实现对光伏电池层3的有效散热,同时可以将这部分废热储存在介质中实现再利用,提高了单位面积的太阳能利用率。本构件以微流道基底层4作为基底,不仅可以降低光伏光热一体化构件的制作成本,而且能够增强构件耐候性,实现构件的有效热处理。
此外,在本实施例中,所述金属板7为铝制板。本微流道基底的光伏光热一体化构件选择铝作为金属板7的材料,在保证等效的高热传导率的同时,还可以实现构建整体的轻质化。并且,所述金属板7采用一次挤压成型,采用一次挤压成型工艺制成的金属板7既可以高效降低光伏组件的温度,保证光伏电池性能稳定;还可以减少整个构件的制作成本的同时增加构件的耐候性和抗压性,实现轻质化,高效化。
另外的,所述流体介质6为R134a防冻液。所述制冷剂R134a具有良好的安全性能(不易燃、不爆炸、无毒、无刺激性、无腐蚀性),不会对构件内部造成腐蚀,也不会具有安全隐患。容易理解的,在不腐蚀微为流道基底层的前提下,所述流体介质也可以是其他气体或液体或气液混合体,如,CO2等。
在进一步的方案中,所述中空流道5的正剖面形状为圆形。当然的,本实施例中仅是简要阐述了其中一种中空流道的结构,也可以采用其他结构,例如正剖面形状为椭圆形。
另外的,在本实施例中,所述的缓冲层2为热熔性胶体,且上胶温度不高于150℃。且作为一种较优的实施方式,所述热熔性胶体为EVA胶。通过EVA胶高透明度、高粘着力的特点,使得各部件的相对位置更加稳固,也降低了粘合物质对光伏电池层对光线吸收的影响。当然的,在保证连接稳固的情况下,也可以采用其他类型的热熔性胶体,或是热塑性胶体材料。
为了降低了防护设备对光伏电池层3对光线吸收的影响,所述的透明覆盖层1为高透过率玻璃,且透过率不低于90%。在保证透过率的情况下,也可以采用透明性树脂。
在进一步的方案中,所述光伏电池层3内设置有若干个光伏电池片,较优地,所述光伏电池片为单晶硅片,且所述光伏电池片采用串联的方式排布。容易理解的,本实施例中仅是简要阐述了其中一种光伏电池片的类型,当然的,也可以采用其他类型,例如:多晶硅片、非晶硅片。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点,对于本领域技术人员而言,显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外,应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (8)

1.一种微流道基底的光伏光热一体化构件,其特征在于,包括由上到下依次设置的透明覆盖层、缓冲层、光伏电池层、缓冲层、微流道基底层,所述的光伏电池层位于两层缓冲层中间且被包覆,所述的微流道基底层包括若干个金属板、若干个中空金属管,所述中空金属管横向贯穿所述金属板,所述金属板内沿纵向设置有中空流道,所述中空流道与所述中空金属管相互贯穿,且所述中空流道内流有流体介质。
2.根据权利要求1所述的微流道基底的光伏光热一体化构件,其特征在于,所述金属板为铝制板。
3.根据权利要求2所述的微流道基底的光伏光热一体化构件,其特征在于,所述铝制板的成型工艺为一次挤压成型。
4.根据权利要求1所述的微流道基底的光伏光热一体化构件,其特征在于,所述中空流道的正剖面形状为圆形或者椭圆形。
5.根据权利要求1所述的微流道基底的光伏光热一体化构件,其特征在于,所述流体介质为气体或液体或气液混合体。
6.根据权利要求1所述的微流道基底的光伏光热一体化构件,其特征在于,所述的缓冲层为热熔性胶体或者热塑性胶体材料。
7.根据权利要求1所述的微流道基底的光伏光热一体化构件,其特征在于,所述的透明覆盖层为高透过率玻璃或者透明性树脂,且透过率不低于90%。
8.根据权利要求1所述的微流道基底的光伏光热一体化构件,其特征在于,所述光伏电池层内设置有若干个光伏电池片,所述光伏电池片为单晶硅片或多晶硅片或非晶硅片,且所述光伏电池片采用串联的方式排布。
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