CN210778632U - 一种恒温太阳能电池系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及太阳能电池的技术领域，尤其是涉及一种恒温太阳能电池系统。一种恒温太阳能电池系统，包括吸收太阳能转化电能的电池层、起到安装支撑作用的结构层，还包括控制电池层温度在一定范围内的热控层，所述热控层包括容纳壳，容纳壳为板状，所述容纳壳内部成型有容纳相变材料的空腔。结构层与电池层粘合来使得结构层可以配合将太阳能电池系统安装。设置带空腔的容纳壳来置入相变材料。当阳光照射到太阳能电池板系统上，电池层配合吸收太阳能转化成电能，电池层发热时相变材料吸热。在太阳辐照不足时，相变材料将储存的热能释放出来，使得太阳能供电系统一直处于期望的温度范围内。
Description
技术领域
本实用新型涉及太阳能电池的技术领域，尤其是涉及一种恒温太阳能电池系统。
背景技术
普通的太阳能电池都会由于热耗散而使系统温度升高，从而导致系统光电效率显著下降；很多应用场景下（如中国西北、俄罗斯西伯利亚等高寒地带，这些地方往往又极丰富的太阳辐照资源），当没有太阳照射时，太阳能电池温度又会迅速下降到很低的水平。
现有的授权公告号为CN206412373U的实用新型专利公开了一种可控温聚光光伏组件。该光伏组件通过在夹层内设置导热液来吸收热量，然后通过外部热交换器来交换热量，使得光伏组件的热量散发出去，以保证光伏组件的发电效率。
上述的现有技术方案存在以下缺陷：在光伏组件温度过高时，可以通过外部热交换器来吸收热能，使得光伏组价的温度不会过高。但是当光伏组件吸收太阳能较少，会下降到较低的温度，太阳能电池频繁经历冷热交替的环境，会造成太阳能电池及封装材料因交变热应力而疲劳失效。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种恒温太阳能电池，系统其优势在于能够将太阳能电池系统的温度维持在一定范围内。
本实用新型的上述实用新型目的是通过以下技术方案得以实现的：一种恒温太阳能电池系统，包括吸收太阳能转化电能的电池层、起到安装支撑作用的结构层，还包括控制电池层温度的热控层，所述热控层包括容纳壳，容纳壳为板状，所述容纳壳内部成型有容纳相变材料的空腔。
通过采用上述技术方案，结构层与电池层粘合来使得结构层可以配合将太阳能电池系统安装。设置带空腔的容纳壳来置入相变材料。当阳光照射到太阳能电池板系统上，电池层配合吸收太阳能转化成电能，电池层发热时相变材料吸热。在太阳辐照不足时，相变材料将储存的热能释放出来，使得太阳能供电系统一直处于期望的温度范围内。
本实用新型进一步设置为：所述结构层包括整块板状的结构加强板，所述容纳壳为与结构加强板尺寸相同的大容纳壳，所述大容纳壳与结构加强板通过导热胶粘接。
通过采用上述技术方案，设置成一整块的大容纳壳，由于是通过导热胶粘接的，因此结构加强板的热量能够快速地传导至大容纳壳。大容纳壳内的相变材料吸收储存热量。
本实用新型进一步设置为：所述结构层包括网格板状的结构加强板，所述容纳壳为尺寸与结构加强板的网格尺寸相同的小容纳壳，小容纳壳与电池层通过导热胶粘接。
通过采用上述技术方案，在网格板状的结构加强板间隙内通过导热胶粘接小容纳壳，使得小容纳壳能够与电池层传递导热。由于不需要经过结构加强板在中间过渡导热，因此热传递效率更高，温控调节速度更快。
本实用新型进一步设置为：所述结构加强板与电池层通过卡接/插接的方式相连接。
通过采用上述技术方案，将结构加强板和电池层通过卡接或插接的方式连接，安装较为方便。后续安装过程将小容纳壳和电池层通过导热胶粘接时，会将结构加强板网格边缘部分同样与电池层粘接，起到良好的固定效果。
本实用新型进一步设置为：所述电池层包括通过EVA胶粘接的钢化玻璃、电池片、背板，所述背板上背向电池片一侧成型有多根插接柱，所述结构加强板上成型有与插接柱对应的穿孔。
通过采用上述技术方案，通过在背板上设置插接柱与结构加强板配合插接来固定电池层和结构层。
本实用新型进一步设置为：所述插接柱包括与背板相连接的第一凸台以及与第一凸台相连接的第二凸台，第一凸台、第二凸台连接端为第一凸台和第二凸台的大端；所述穿孔为中间大两端小的结构。
通过采用上述技术方案，通过将插接柱设置成中间大两端小的结构，使得插接柱和穿孔配合插接时，在直径较大的中部配合时，插接柱与穿孔定位，使得结构层不会轻易与电池层分离。
本实用新型进一步设置为：所述穿孔的中间直径与插接柱的中间直径相等，所述穿孔两端的直径大于插接柱两端的直径。
通过采用上述技术方案，设置穿孔中间直径与插接柱中间直径相等，使得两者中部配合时定位，不受到作用力时，不会发生相对位置偏移。
本实用新型进一步设置为：所述小容纳壳的厚度等于结构加强板的厚度。
通过采用上述技术方案，使得小容纳壳的背面和结构加强板的背面平齐，使用安装时更方便。
综上所述，本实用新型的有益技术效果为：
1.当阳光照射到太阳能电池板系统上，电池层配合吸收太阳能转化成电能，电池层发热时相变材料吸热，在太阳辐照不足时，相变材料将储存的热能释放出来，使得太阳能供电系统一直处于期望的温度范围内；
2.在网格板状的结构加强板间隙内通过导热胶粘接小容纳壳，使得小容纳壳能够不经过结构层直接与电池层传递导热，热传递效率更高，温控调节速度更快。
附图说明
图1是实施例一的剖视示意图；
图2是实施例二的结构示意图；
图3是实施例二的剖视示意图。
附图标记：1、电池层；2、结构层；3、热控层；4、钢化玻璃；5、电池片；6、背板；7、结构加强板；8、连接结构；9、大容纳壳；10、插接柱；11、第一凸台；12、第二凸台；13、穿孔；14、小容纳壳。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。
实施例一：
如图1所示，一种恒温太阳能电池系统，包括吸收太阳能转化电能的电池层1、起到安装支撑作用的结构层2和控制电池层1温度在一定范围内的热控层3。
如图1所示，电池层1包括钢化玻璃4、电池片5、背板6，钢化玻璃4和电池片5之间、电池片5和背板6之间均通过EVA胶粘接。钢化玻璃4选用透光率达到百分之九十一以上的超白钢化玻璃4。电池片5可以选用晶体硅太阳电池片5或薄膜太阳能电池片5。背板6由含氟聚合物材料制成，具有良好的耐候性。
如图1所示，结构层2包括整块板状的结构加强板7以及用于配合安装太阳能电池系统的连接结构8。结构加强板7为完整的板状，结构加强板7与背板6之间通过导热性能较好的导热胶粘接。
如图1所示，热控层3包括金属制成的大容纳壳9以及位于大容纳壳9内的相变材料，大容纳壳9的尺寸与结构加强板7的尺寸相同。大容纳壳9与结构加强板7之间通过导热胶粘接，且大容纳壳9为板状，内部成型有用于容纳相变材料的空腔。在低纬度地区可以选用高温相变材料，在高纬度地区可以选用常温相变材料。
使用时，太阳光照射到太阳能电池板系统上，电池层1配合吸收太阳能转化成电能。电池层1发热时，通过导热胶传递热量到大容纳壳9，通过大容纳壳9内的相变材料吸收热能，使得电池层1的温度不会过高。在太阳辐照不足时，相变材料将储存的热能释放出来，使得太阳能供电系统一直处于30摄氏度的温度范围内，交变热应力幅值小于10兆帕。
实施例二：
如图2所示，一种恒温太阳能电池系统，包括吸收太阳能转化电能的电池层1、起到安装支撑作用的结构层2和控制电池层1温度在一定范围内的热控层3。
如图2和图3所示，电池层1包括通过EVA胶粘接的钢化玻璃4、电池片5、背板6。背板6上背向电池片5一侧成型有多根插接柱10。每根插接柱10均包括与背板6相连接的第一凸台11以及与第一凸台11相连接的第二凸台12，第一凸台11、第二凸台12连接端为第一凸台11和第二凸台12的大端，因此组合形成的插接柱10中间大两端小。
如图2和图3所示，结构层2包括结构加强板7以及用于配合安装太阳能电池系统的连接结构8。结构加强板7为网格板状，结构加强板7的每个网格节点均成型有与插接柱10对应的穿孔13。每个穿孔13同样为中间大、两端小的结构，穿孔13的中间直径与插接柱10的中间直径相等，穿孔13的两端直径大于插接柱10的两端直径。结构加强板7与背板6通过插接柱10和穿孔13配合相连接。
如图2和图3所示，热控层3包括多个由金属或其他导热材料制成的小容纳壳14。小容纳壳14为板状，且每个小容纳壳14嵌入结构加强板7的网格内，小容纳壳14的尺寸与网格的空隙尺寸相等。小容纳壳14与背板6之间通过导热胶粘连，使得背板6的热量可以通过导热胶传递到小容纳壳14。小容纳壳14为板状，且内部成型有容纳相变材料的空腔，小容纳壳14的厚度等于结构加强板7的厚度。通过相变材料来吸收热量，使得电池片5的温度维持在稳定范围内。由于热控层3和结构层2实际上位于同一层区域内，因此热控层3和结构层2结合形成复合功能层。
通过复合功能层内的热控层3的相变材料来吸收热量，并在太阳辐照不足时，相变材料将储存的热能释放出来以维持电池层1的温度稳定。由于热控层3是直接与电池层1贴合在一起的，因此热能能够更快速地传递到热控层3。
本具体实施方式的实施例均为本实用新型的较佳实施例，并非依此限制本实用新型的保护范围，故：凡依本实用新型的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种恒温太阳能电池系统，包括吸收太阳能转化电能的电池层(1)、起到安装支撑作用的结构层(2)，其特征是：还包括控制电池层(1)温度的热控层(3)，所述热控层(3)包括容纳壳，容纳壳为板状，所述容纳壳内部成型有容纳相变材料的空腔。
2.根据权利要求1所述的恒温太阳能电池系统，其特征是：所述结构层(2)包括整块板状的结构加强板(7)，所述容纳壳为与结构加强板(7)尺寸相同的大容纳壳(9)，所述大容纳壳(9)与结构加强板(7)通过导热胶粘接。
3.根据权利要求1所述的恒温太阳能电池系统，其特征是：所述结构层(2)包括网格板状的结构加强板(7)，所述容纳壳为尺寸与结构加强板(7)的网格尺寸相同的小容纳壳(14)，小容纳壳(14)与电池层(1)通过导热胶粘接。
4.根据权利要求3所述的恒温太阳能电池系统，其特征是：所述结构加强板(7)与电池层(1)通过卡接/插接的方式相连接。
5.根据权利要求4所述的恒温太阳能电池系统，其特征是：所述电池层(1)包括通过EVA胶粘接的钢化玻璃(4)、电池片(5)、背板(6)，所述背板(6)上背向电池片(5)一侧成型有多根插接柱(10)，所述结构加强板(7)上成型有与插接柱(10)对应的穿孔(13)。
6.根据权利要求5所述的恒温太阳能电池系统，其特征是：所述插接柱(10)包括与背板(6)相连接的第一凸台(11)以及与第一凸台(11)相连接的第二凸台(12)，第一凸台(11)、第二凸台(12)连接端为第一凸台(11)和第二凸台(12)的大端；所述穿孔(13)为中间大两端小的结构。
7.根据权利要求6所述的恒温太阳能电池系统，其特征是：所述穿孔(13)的中间直径与插接柱(10)的中间直径相等，所述穿孔(13)两端的直径大于插接柱(10)两端的直径。
8.根据权利要求3所述的恒温太阳能电池系统，其特征是：所述小容纳壳(14)的厚度等于结构加强板(7)的厚度。
Priority Applications (1)
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| CN201921581129.0U CN210778632U (zh) | 2019-09-20 | 2019-09-20 | 一种恒温太阳能电池系统 |
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| CN201921581129.0U Active CN210778632U (zh) | 2019-09-20 | 2019-09-20 | 一种恒温太阳能电池系统 |
Country Status (1)
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2019
- 2019-09-20 CN CN201921581129.0U patent/CN210778632U/zh active Active
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