[实用新型]一种蓄冷降温式太阳电池组件

说明书

技术领域

本实用新型涉及到一种太阳能光伏发电设备，更具体地说，本实用新型提供一种利用自然温差能源来降低太阳电池工作温度，实际工作时太阳能转换效率高于常规太阳电池组件的蓄冷降温式太阳电池组件。

背景技术

太阳电池将太阳能转换为电能的效率与其工作温度有关。占光伏市场份额90％以上的晶硅太阳电池效率随工作温度上升而下降，速率在-0.4～-0.6％/℃之间，故太阳电池工作温度越高效率越低。目前太阳电池仅能将20％以下的太阳能转换为电能，其余80％以上太阳能转换为热能使电池温度升高后散入环境，随着温度升高，散热加大同时转换效率进一步下降，直至电池温度稳定。常规太阳电池以自然对流方式散热，冷却介质为大气，其工作温度与太阳辐射强度、电池组件结构、大气温度与风速有关，一般在50℃左右，散热不良时可达80℃。强化自然对流散热可降低电池温度，例如中国公开专利CN101145743，公开日2008.03.19，发明名称：太阳电池高效发电散热系统，以导热片和散热构件自然对流方式为聚光式太阳电池组件向大气散热。但自然对流散热温度下限为当时环境气温，因为散热温差的需要，一般仍高于环境气温10～30℃。为此出现了以水为冷却介质的冷却方式。例如中国公开专利CN201000896，公开日2008.01.02，发明名称：水冷式光伏发电系统，以导热硅胶粘接导热水管于太阳电池下方，管内有水循环流动对聚光式太阳电池进行冷却。该冷却方式对降低太阳电池工作温度有积极效果，但若设置水泵促使水作机械循环式流动，水泵消耗电能可能抵消太阳电池效率提高的成果，若不设水泵依靠自然循环，则循环流量决定于流动阻力，流道越狭小阻力越大，流量越小，导致温差较大，即太阳电池工作温度仍然较高。此外三个相关专利：中国公开专利CN1716642，公开日2006.01.04，发明名称混合式光电光热收集器，中国公开专利CN1563844，公开日2005.01.12，发明名称太阳电热联产装置，中国公开专利CN1988183，公开日2007.06.27，发明名称太阳电池的电热联用装置，这些专利提出的装置在冷却太阳电池同时也利用冷却水的热量，从专利目的到所采用的技术方案，都未使太阳电池工作温度有较大降低。从提高太阳电池转换效率方面来看，目前已有的冷却技术受到一定限制。

发明内容

本实用新型从太阳电池组件结构热设计入手，提供一种蓄冷降温式太阳电池组件，来解决降低太阳电池散热热阻，增大冷却通道以降低流道阻力，以及用自然冷却方式使冷却介质工作温度降到较低温度的技术问题。

本实用新型采用如下技术方案：

蓄冷降温式太阳电池组件包括太阳电池封装组件，冷却介质容器，冷却介质，可自动开闭的保温装置四大部分。电池封装组件背板使用金属材料。太阳电池封装组件倾斜安装在冷却介质容器的上方，其背板全部直接沉浸在冷却介质中以加强散热。

冷却介质容器部分，容器用金属板制造，底部水平，上部倾斜，侧壁最小高度为100～500mm，内部布有垂直于却介质容器底部布置的数块金属导热板，各板之间相互平行，该金属板上部厚度2～10mm，下部厚度2mm。容器外部除上部与底部外，其他四面有高度为10～100mm肋状突起，以便加强内部传热和外部散热。容器最低点布有带关闭阀门的管嘴，最高点布有不带关闭阀门的管嘴，以便蓄冷介质的导入导出。可开闭的保温装置部分由四扇保温门构成，保温门采用铝箔复合轻板制作，其保温材料为聚氨酯硬泡或XPS聚苯板。由温差传感器或光感传感器控制开闭。当水温高于气温一定数值时，保温门敞开，当水温低于气温时，保温门闭合，或夜间敞开，白昼关闭，以便控制蓄冷介质温度，有效使用所蓄自然温差冷量。

通过以上技术方案，使本实用新型的蓄冷降温式太阳电池组件的导热热阻减少，太阳电池与冷却介质之间温差下降；夜间可将热量散入大气降低蓄冷介质温度，白天有效利用夜间储存的大气冷量用于降低太阳电池温度，使得白天太阳电池的降温不受当时大气温度的限制，根据设计方案可以高于当时大气温度或低于当时大气温度的两种方式工作，从而显著提高太阳电池转换效率，根据现场实验结果实际太阳能转换效率最高提升10％以上。

附图说明

图1为本实用新型的蓄冷降温式太阳电池组件总体示意图。

图2为本实用新型的蓄冷降温式太阳电池组件剖面示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做详细描述。