[发明专利]一种利用太阳热能控制太阳能光电转换效率的方法

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能发电技术，特别是一种利用太阳热能控制太阳能光电转换效率的方法。

背景技术

太阳能发电中，温度过高对太阳能组件有影响，使输出功率会降低，在25度时，太阳能组件是最佳工作温度，45度以下可以正常使用。太阳能组件一般适用可以在-40度到80度，输出功率有负的温度系数，大概是0.5%/C，也就是说在25度是100W的组件，45度的时候只有90W的输出了。因此现有的太阳能发电中，80%以上的时间太阳能组件是处在极低或极高的温度下，极大地影响了太阳能的发电效率。

发明内容

本发明的目的是提代一种利用太阳热能控制太阳能光电转换效率的方法，以便在不改变太阳能设备的条件下，提高太阳能的发电效率。

本发明的目的是这样实现的，一种利用太阳热能控制太阳能光电转换效率的方法，其特征是：太阳能组件被封在一腔体内，腔体的进入口通过管件与太阳能加热容器和冷水容器连接，冷水容器与水源的太阳能加热容器水相通，腔体内有温度检测单元（温度传感器热敏电阻或热电热电偶），控制单元通过检测温度检测单元的温度信号，当温度大于25度时，控制单元打开阀门，使冷水容器的水通过管件进入腔体内的调温管道，与排出口的输出管路形成循环。当温度小于25度时，控制单元打开阀门，使太阳能加热容器的水通过管件进入腔体内的调温管道，使太阳能组件工作在25度±5。

所述的腔体的光照面的透明介质上有将太阳光中400nm以下的紫光和紫外光成分转换到400～700nm内的可见光的复合材料。

所述的复合材料包括机聚合物、纳米微粒，纳米微粒掺杂到有机聚合物中的比例范围在0.01-10wt％。

所述制作复合材料的工艺步骤包括： 1)准备纳米微粒的材料；2)采用物理或化学混合；3)将上述复合材料涂布在太阳能电池表面形成透明光波转换薄膜层。

所述的复合材料将CdS或CdTe量子点材料掺入到二氧化硅溶胶体制得量子点光波转换层复合材料，然后将复合材料涂装在硅基太阳能电池表面形成量子点光波转换层，其制备包括：二氧化硅溶胶体、量子点纳米材料的制备、复合材料的合成和太阳能电池表面的涂装。

本发明的优点是：由于本发明将太阳能组件被封在一腔体内，通过控制太阳能组件的工作温度，使其在最佳的25度附近工作，达到提高太阳能发电效率的目的；此外，在腔体表面增加复合材料，使太阳光中400nm以下的紫光和紫外光成分转换到400～700nm内的可见光，这样不会由于增加透光体，影响太阳能组件的进入太阳光能量。

附图说明

下面结合实施例附图对本发明作进一步说明：

图1是本发明温控介质采用水的实施例结构示意图。

图中：1、太阳能组件；2、腔体；3、进入口；4、排出口；5、温度传感器；6、控制单元；7、太阳能加热容器；8、冷水容器；9、管件；10、阀门；11、水源。

具体实施方式

实施例1

如图1所示，给出了温控介质采用水的一种提高太阳能光电转换效率的方法，太阳能组件1被封在一腔体2内，腔体2的进入口3通过管件9与太阳能加热容器7和冷水容器8连接，冷水容器8与水源11的太阳能加热容器水相通，腔体2内有温度检测单元（温度传感器5热敏电阻或热电热电偶），控制单元通过检测温度检测单元的温度信号，当温度大于25度时，控制单元6打开阀门10，使冷水容器8的水通过管件9进入腔体内的调温管道，与排出口4的输出管路形成循环。当温度小于25度时，控制单元6打开阀门10，使太阳能加热容器7的水通过管件9进入腔体内的调温管道，使太阳能组件1工作在25度±5。

在冬天，气温较低，在没有温度控制的情况下，太阳能组件1工作在零下温度，通过太阳能加热容器7调温可以充分利用太阳能中的热能。而在夏天的时候，气温较高，在没有温度控制的情况下，太阳能组件1工作在几十度，通过冷水容器8和水源11的水控温。这样的结构充分利用自然条件控温，使太阳能组件工作在理想的温度环境下，同时也保护了太阳能组件不受外界的损坏，延长太阳能组件的使用时间。

实施例2

腔体2表面受光线面为透明材料，透明材料会吸收一部份太阳能，一方面为了减少太阳能的损耗，另一方面为了提高太阳能组件1接收太阳光能量，在腔体的光照面的透明介质上有将太阳光中400nm以下的紫光和紫外光成分转换到400～700nm内的可见光的复合材料。