[发明专利]太阳能高倍聚光聚热一体化电池单元模块

说明书

  

技术领域

本发明属于太阳能利用领域，具体来说涉及一种太阳能高倍聚光聚热一体化电池单元模块。 

背景技术

太阳能电池是通过光电效应直接把光能转化成电能的装置，作为可再生的清洁能源具有广泛的市场。目前，太阳能高倍聚光一体化电池单元模块的光电转化效率为30%左右，相当一部分太阳能被转化成了热能，并使太阳能高倍聚光一体化电池单元模块温度升高。问题在于，太阳能电池板的转化效率受温度影响非常明显，如附图1所示，其显示出随着温度的升高，太阳能光电转化率迅速降低。 

中国专利文献中，检索到公开号CN201584424、名称一种利用聚光镜低倍聚光的晶体硅太阳能电池，其披露了在太阳能电池的下部安装有散热冷却装置，作用是降低太阳能电池的温度，提高发电效率。上述专利虽然解决的低倍聚光晶体硅太阳能电池降温的问题，但是对于高倍聚光砷化镓太阳能电池产生的温度直接排放，无法循环利用。 

发明内容

本发明解决的技术问题是提供一种太阳能高倍聚光聚热一体化电池单元模块，其实现对太阳能电池进行散热、以及将热量回收利用的目的。 

为了解决上述技术问题，本发明提供的技术方案是：一种太阳能高倍聚光聚热一体化电池单元模块，包括聚光部件和太阳能电池，还包括储热系统，该储热系统由热量吸收装置和热量储存装置组成，热量吸收装置安装在太阳能电池的底部，并与热量储存装置连接。 

和现有技术相比，本方案中，设置储热系统，该储热系统既包括热量吸收装置和热量储存装置，它们一方面对太阳能电池进行散热；另一方面对太阳能产生的热量进行回收。 

所述热量吸收装置包括直接与太阳能电池发生热传递的接触面，以及该接触面向外延伸形成的延伸面；因为聚光部件无法将太阳光全部聚焦在太阳能电池实现光电转化的区域，而是部分光线射在太阳能电池聚光处的周边，所以将热量吸收装置分成两部分，接触面用于直接吸收太阳能电池本身的热量，延伸面用来吸收周边的太阳光产生的热量，并用于其他用途，有效提高了太阳能电池效率。 

所述热量吸收装置是流体通道，与热量储存装置连通；使流体介质通过流体通道，将热量带走，提高了散热效果，也有利于对热量储存。 

所述热量吸收装置的接触面和/或延伸面是铜面；铜面具有良好的导热性，优化了流体通道吸热效果。 

所述热量吸收装置外部包覆保温层；在热量吸收装置外部包覆保温层，避免热量吸收装置吸收的热量散失，从而使热量尽可能多的运送给热量储存装置。 

所述太阳能电池和热量吸收装置之间设有绝缘导热层；在保证太阳能电池有效散热的情况下，避免太阳能电池漏电，造成损失。 

所述聚光部件是菲涅尔透镜；优化聚光效果，降低造价。 

所述聚光部件和太阳能电池之间设有匀光和混光的棱镜；主要起到匀光和混光的作用，提高光电转化效率。 

所述太阳能电池是砷化镓电池；砷化镓电池性能优良，优化光电转化效果。 

所述绝缘导热层是导热胶或陶瓷板；不仅导热效果好，而且绝缘性能也优良。 

附图说明

图1是太阳能电池的温度-效率特性曲线。 

图2是本发明实施例的结构示意图。 

图3是本发明实施例中热量吸收装置与砷化镓电池接触面的结构示意图。 

图中，1.菲涅尔透镜；2.棱镜；3.砷化镓电池；4.热量储存装置；5.热量吸收装置；51.接触面；52.延伸面；6.绝缘导热层；7.保温层。 

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做详细说明。 

如图2所示，本实施例中，菲涅尔透镜1通过支架固定，与砷化镓电池3配合，实现光电转化。砷化镓电池3与菲涅尔透镜1之间还设有棱镜2，棱镜2对菲涅尔透镜1汇聚的太阳光进行匀光和混光。砷化镓电池3下面设有热量吸收装置5，该热量吸收装置5设有接触面51，接触面51与砷化镓电池3面接触，吸收砷化镓电池3产生的热量。该热量吸收装置优选流体通道结构，由控制系统控制流体在通道内流动，并与热量储存装置发生热交换，实现热量的储存。可以采用水等流体介质，能有效降低砷化镓电池2的温度，保持电池表面温度的均匀性。