CN213426109U - 一种多功能石墨烯太阳能光伏装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种多功能石墨烯太阳能光伏装置，属于太阳能光伏技术领域。该多功能石墨烯太阳能光伏装置，包括：主机，进气口，出气口，电连接端和气泵和支撑架，其中，所述主机由金属外壳、保温层、太阳能主体板以及石墨烯发热膜组成，所述太阳能主体板自上而下由透明钢化玻璃板、边缘密封垫、透明支撑柱、太阳能电池组、导热基板以及金属散热器形成。根据本实用新型的多功能石墨烯太阳能光伏装置，不仅能够光伏发电，而且还能空气加热，太阳能综合利用率高，在寒冷冬天或温度较低的环境下使用时，能够充分发挥太阳能光伏板的实际使用价值，具有非常大的市场开发前景。

Description

一种多功能石墨烯太阳能光伏装置

技术领域

本实用新型属于太阳能光伏技术领域，具体涉及一种多功能石墨烯太阳能光伏装置。

背景技术

随着全球性能源短缺、气候变暖和环境污染等问题的日益严重，新能源的开发利用也成为人类面临的一项非常重要问题。太阳能是取之不尽用之不竭的绿色能源之一，太阳光到达地球表面的平均辐射功率密度可达1360W/m²。太阳能的开发利用主要集中于以下三种：一种是直接照射利用，另一种是光伏发电，第三种是光热转化应用。其中，太阳能光伏发电成为人们关注的焦点。

太阳能光伏板是一种暴露在阳光下便会产生直流电的发电装置，根据欧洲光伏产业协会公布的统计分析数据，到2015年底全球太阳能光伏发电容量已累计突破120GW，我国太阳能光伏制造产业也随之快速成长，我国已经建立了较好的太阳能光伏板制造产业基础。但是，目前市面上用的大多数太阳能光伏板功能单一，都是由半导体物料(如硅材料)制成的薄固体光伏电池组成，光电转化效率仅仅达到12～15％，光电转化峰值功率密度一般都低于200W/m²。而实验数据显示，现有技术中的太阳能光伏板的光吸收发热功率密度可达500W/m²，表明我们通常使用太阳能光伏板时候把大部分来自太阳能的热量没有效地利用就白白浪费掉了。

在寒冷冬季或温度较低的环境下，蔬菜大棚，停车场，车棚，房屋，门厅，野外帐篷，机场，火车站，汽车，高铁等多种场所都需要采暖或供电。尤其在北方地区，气温较低，光照时间较长，因此，特别需要一种利用太阳能既能发电的同时又能供热的多功能装置，而在现有技术中未出现相关技术公开。

石墨烯是一种超轻、超薄、超强和超大比表面积的准二维材料，具有非常高的导电、导热性能，在室温下热导率约为5.6×10³W/m.K。同时，石墨烯具有高的热稳定性、化学稳定性以及优异的抗磨性能。石墨烯发热膜，由于其发热速度快、均匀面发热、电热转换效率高、轻薄、防水防腐以及易加工等优异特点，在二维低温加热领域中吸引了人们的广泛关注。

实用新型内容

本实用新型目的在于，针对现有技术中所存在的问题，提出一种多功能石墨烯太阳能光伏装置，本实用新型的多功能石墨烯太阳能光伏装置兼备光伏发电和空气加热功能，太阳能综合利用率高，在寒冷冬天或温度较低的环境下使用时，具有良好的光伏发电效率和空气加热效果，极大地提高了太阳能光伏板的实际应用价值。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种多功能石墨烯太阳能光伏装置，其特征在于，包括：主机，进气口，出气口，电连接端，气泵和支撑架；所述主机由金属外壳、保温层、太阳能主体板以及石墨烯发热膜组成，所述太阳能主体板自上而下由透明钢化玻璃板、边缘密封垫、透明支撑柱、太阳能电池组、导热基板以及金属散热器形成；所述太阳能电池组形成于所述导热基板上面，而且所述导热基板、所述边缘密封垫与所述透明钢化玻璃板形成间隙为0.5～3cm的真空层；所述金属散热器紧贴于所述导热基板，而且其下端设有多个中间能够通风的散热片阵列，所述散热片表面上涂有一层石墨烯散热层；所述太阳能主体板镶嵌在所述保温层内部，其中所述透明钢化玻璃板朝向外面，所述金属散热器设置于所述保温层内部；所述进气口与所述气泵连接，而且所述进气口和所述出气口通过所述金属散热器下端相互贯通；所述电连接端设置于所述金属外壳的背面上，而且能够与所述太阳能电池组、所述气泵、所述石墨烯发热膜和外电源电连接，所述外电源为蓄电池或者家用电。

本实用新型的技术效果

根据本实用新型的技术方案，能够提供一种多功能石墨烯太阳能光伏装置。与现有技术相比，本实用新型的多功能石墨烯太阳能光伏装置，不仅能够光伏发电，而且还能够对空气进行加热，太阳能综合利用率高，在寒冷冬天或温度较低的环境下使用时，能够充分发挥太阳能光伏板的实际使用价值。本实用新型所提供的多功能石墨烯太阳能光伏装置，由于所述金属散热器和所述气泵的空气对流降温作用，具有良好的光伏发电效率，而且来自于所述金属散热器或所述石墨烯发热膜的热空气，对用户提供一种新的再生清洁热源，因此，具有非常大的市场开发前景。

附图说明

图1为表示本实用新型所提供的多功能石墨烯太阳能光伏装置的结构示意图。

图2为表示本实用新型所提供的多功能石墨烯太阳能光伏装置的所述主机截面图。

图3为表示本实用新型所提供的多功能石墨烯太阳能光伏装置的所述太阳能主体板截面斜视图。

图中：01-主机，02-电连接端，03-进气口，04-出气口，05-气泵，06-支撑架， 07-金属外壳，08-保温层，09-太阳能主体板，10-石墨烯发热膜，1-透明钢化玻璃板，2-边缘密封垫，3-太阳能电池组，4-真空层，5-透明支撑柱，6-导热基板，7- 金属散热器。

具体实施方式

下面对本实用新型所提供的多功能石墨烯太阳能光伏装置的结构及其工作原理进行详细说明。

图1为表示本实用新型所提供的多功能石墨烯太阳能光伏装置的结构示意图。如图1 所示，本实用新型所提供的多功能石墨烯太阳能光伏装置，包括：主机01，进气口03，出气口04，电连接端02，气泵05和支撑架06。

图2为表示本实用新型所提供的多功能石墨烯太阳能光伏装置的所述主机01的截面图。如图2所示，所述主机01由金属外壳07、保温层08、太阳能主体板09以及石墨烯发热膜10组成。

另外，如图3所示，根据本实用新型的多功能石墨烯太阳能光伏装置的所述太阳能主体板09自上而下由透明钢化玻璃板1、边缘密封垫2、透明支撑柱5、太阳能电池组3、导热基板6以及金属散热器7形成。

根据本实用新型的所述太阳能电池组3形成于所述导热基板6上面，而且所述导热基板6、所述边缘密封垫2与所述透明钢化玻璃板1形成间隙为0.5～3cm的真空层4。根据本实用新型的所述太阳能电池组3在太阳光照射下具有12～15％的光电转换效率，而且其光热转换的热功率密度也可达500W/m²。

根据本实用新型的所述金属散热器7紧贴于所述导热基板6，而且其下端设有多个中间能够通风的散热片阵列，所述散热片表面上涂有一层石墨烯散热层，以便于将来自所述导热基板6的热量迅速散热。

根据本实用新型的所述太阳能主体板09镶嵌在所述保温层08内部，其中所述透明钢化玻璃板1朝向外面，所述金属散热器7设置于所述保温层08的内部。所述进气口03 与所述气泵05连接，而且所述进气口03和所述出气口04通过所述金属散热器7的下端相互贯通。这种结构有利于把来自所述金属散热器7或所述石墨烯发热膜10的热量通过空气对流送到用户，而且通过对所述太阳能电池组3的降温作用，还能提高该太阳能光伏装置的光电转换效率。

根据本实用新型的所述电连接端02设置于所述金属外壳07的背面上，而且能够与所述太阳能电池组3、所述气泵05、所述石墨烯发热膜10和外电源电连接，所述外电源为蓄电池或者家用电。当晚上或无阳光照射的情况下，可以利用所述外电源和所述石墨烯发热膜10来达到空气加热的目的。

以上描述了根据本实用新型的多功能石墨烯太阳能光伏装置的基本结构原理，而本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述基本结构和原理的限制，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。

Claims (2)

1.一种多功能石墨烯太阳能光伏装置，其特征在于，包括：主机，进气口，出气口，电连接端，气泵和支撑架；

所述主机由金属外壳、保温层、太阳能主体板以及石墨烯发热膜组成，所述太阳能主体板自上而下由透明钢化玻璃板、边缘密封垫、透明支撑柱、太阳能电池组、导热基板以及金属散热器形成；

所述太阳能电池组形成于所述导热基板上面，而且所述导热基板、所述边缘密封垫与所述透明钢化玻璃板形成间隙为0.5～3cm的真空层；

所述金属散热器紧贴于所述导热基板，而且其下端设有多个中间能够通风的散热片阵列，所述散热片表面上涂有一层石墨烯散热层；

所述太阳能主体板镶嵌在所述保温层内部，其中所述透明钢化玻璃板朝向外面，所述金属散热器设置于所述保温层内部；

所述进气口与所述气泵连接，而且所述进气口和所述出气口通过所述金属散热器下端相互贯通。

2.根据权利要求1所述的多功能石墨烯太阳能光伏装置，其特征在于，所述电连接端设置于所述金属外壳的背面上，而且能够与所述太阳能电池组、所述气泵、所述石墨烯发热膜和外电源电连接，所述外电源为蓄电池或者家用电。

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