[发明专利]含相变材料的散热层及其制备方法及太阳能光伏组件

说明书

本发明公开了含相变材料的散热层及其制备方法及包含该散热层的太阳能光伏组件，所述散热层由内置的相变复合材料以及包裹所述相变复合材料的裹附材料组成，相变复合材料由相变材料和支撑材料采用浸渍吸附法复合制备而成，其中相变材料的质量占整个散热层质量的百分比占比为80wt％‑90wt％。该散热层利用相变材料在相变过程中可以从环境中放热或者吸热从而释放或者储存能量。本发明同时公开了散热层的制备方法及包含该散热层的太阳能光伏组件，该太阳能光伏组件采用含相变材料的散热层，能够有效的平衡光伏组件在工作过程中所产生的热量，降低组件工作温度过高带来的功率损失，从而有效的提高光伏组件的发电功率，降低发电成本。

技术领域

本发明涉及光伏发电技术领域，具体是指含相变材料的散热层及其制备方法及包含该散热层的太阳能光伏组件。

背景技术

太阳能光伏发电组件的工作温度是影响发电功率及光伏发电系统性能的重要因素。光伏发电组件工作温度的主要来源为红外光不可吸收部分转化的热量、能量较低的低波长不可激发部分转化的热量、复合载流子产生的热量以及焦耳热等。

温度对光伏组件的影响主要反应在开路电压，即温度升高开路电压降低，继而引发组件发电功率的下降，目前晶体硅光伏发电组件的功率温度系数为-0.45%/℃左右，即光伏发电组件的工作温度每升高1℃，功率损失约0.45%左右，具体体现为20℃时组件的输出功率比70℃的高20%左右，对组件发电性能的影响非常明显，同时随着开路电压的大幅度下降，则会严重损坏系统充电设备，且高温下光伏组件各部件的老化速率明显加快，组件所用材料的寿命会明显变得更短，因此工作温度的升高还会造成组件的可靠性能一定程度的下降。

相变材料在相变的过程中能够通过吸热或者放热来储存或者释放能量，是优异的热平衡材料。具有较大相变潜热及较高稳定性能且相变温度较低的相变材料能够将环境温度平衡在较低的温度范围内，但普遍存在导热率低及易泄露的缺陷。通过制备定性复合相变材料及利用裹附材料可以将相变材料的性能更加优化，克服导热率低及易泄露的缺陷。

将相变材料利用于光伏发电组件能够有效提升光伏发电组件的散热能力，降低太阳电池组件的工作温度，对提升系统发电量，降低光伏系统发电成本等都具有非常重要的意义。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种含相变材料的散热层，该散热层含有相变材料，利用相变材料在相变过程中可以从环境中放热或者吸热从而释放或者储存能量，使之维持在适宜的温度范围内。

本发明的上述目的通过如下技术方案实现：含相变材料的散热层，所述散热层为片材形状，其特征在于：所述散热层由内置的相变复合材料以及包裹所述相变复合材料的裹附材料组成，所述的相变复合材料由相变材料和支撑材料采用浸渍吸附法复合制备而成，其中相变材料的质量占整个散热层质量的百分比占比为80wt%-90wt%。

优选的，所述裹附材料的材质为纤维材料或棉质材料或纱质材料，裹附材料选用质量轻便的材质。

优选的，所述支撑材料的材质为膨胀石墨或碳纳米管或金属多空氧化物，支撑材料选用导热系数较高的材料，多空氧化物可以采用多孔MgO。

优选的，所述相变材料的材质为石蜡或有机酸或醇类或结晶水和盐，相变材料选用相变温度较低、相变潜热较大的材料。

所述的有机酸为硬脂酸或棕榈酸，所述的醇类为聚乙二醇，所述的结晶水和盐为CaCl₂·12H₂O。

本发明的目的之二是提供上述含相变材料的散热层的制备方法，该制备方法操作简单。

本发明的上述目的通过如下技术方案实现：上述含相变材料的散热层的制备方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

（1）采用现有的浸渍吸附法，将相变材料与支撑材料复合制备成相变复合材料；