專利名稱：具有傳熱結(jié)構(gòu)的光伏組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種光伏組件，具體涉及一種具有傳熱結(jié)構(gòu)的光伏組件，屬于 太陽(yáng)能領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前，常規(guī)能源的持續(xù)使用帶來(lái)了能源緊缺以及環(huán)境惡化等一系列經(jīng)濟(jì)和社會(huì) 問(wèn)題，發(fā)展光伏組件是解決上述問(wèn)題的途經(jīng)之一。因此，世界各國(guó)都在積極開發(fā)光伏組 件，而高轉(zhuǎn)換效率、低成本是光伏組件發(fā)展的主要趨勢(shì)，也是技術(shù)研究者追求的目標(biāo)?，F(xiàn)有的光伏組件主要包括框架以及設(shè)于框架內(nèi)的玻璃頂板、電池片和背板；其 工作原理是通過(guò)光電效應(yīng)將太陽(yáng)光能轉(zhuǎn)化為電能。處于陽(yáng)光下的光伏組件在將光能轉(zhuǎn)換 為電能的同時(shí)，會(huì)將大部分的光能轉(zhuǎn)換為熱能，使光伏組件的溫度大幅度升高，而太陽(yáng) 電池溫度每升高1度，輸出功率就會(huì)降低約0.4%，因此在高溫時(shí)，組件的能量損失是很 嚴(yán)重的。同時(shí)，長(zhǎng)時(shí)間處于高溫狀態(tài)的太陽(yáng)電池，其壽命也會(huì)相應(yīng)降低，從而使光伏組 件的壽命縮短。在輻射較好的天氣，太陽(yáng)電池的溫度可達(dá)70度以上，可見這種熱能的影 響是非常大的。針對(duì)上述問(wèn)題，出現(xiàn)了在光伏組件上設(shè)置散熱結(jié)構(gòu)的方式，如中國(guó)實(shí)用新型專 利CN201298559Y公開了一種背面安裝有散熱裝置的太陽(yáng)能電池組件，即在太陽(yáng)能電池 板的背面安裝有散熱裝置，如熱管或鰭片式散熱片。以將光伏組件內(nèi)部的熱量迅速傳遞 到熱源外，繼而提高組件的光電轉(zhuǎn)換效率。然而，上述結(jié)構(gòu)的光伏組件只是將熱能直接散發(fā)到周圍環(huán)境中，并沒有利用這 部分熱能；此外，在輻射較好、風(fēng)速較小的天氣，由于外界環(huán)境的溫度較高，上述結(jié)構(gòu) 的組件散熱效果是非常有限的。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型目的是提供一種具有傳熱結(jié)構(gòu)的光伏組件，以降低組件溫度，并將 這部分熱能導(dǎo)出充分利用。為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是一種具有傳熱結(jié)構(gòu)的光伏 組件，包括框架以及設(shè)于框架內(nèi)的玻璃頂板、電池片和背板，所述背板的背面設(shè)有導(dǎo)熱 層，導(dǎo)熱層的背面設(shè)有熱管；還設(shè)有換熱器，換熱器的一端與所述熱管連接，另一端與 外部熱循環(huán)系統(tǒng)連接。上述技術(shù)方案中，所述導(dǎo)熱層的設(shè)置是為了降低整塊組件溫度分布的不均勻 性，導(dǎo)熱層為導(dǎo)熱板或?qū)崮?，?dǎo)熱層與背板通過(guò)導(dǎo)熱膠粘固連接。該導(dǎo)熱層是現(xiàn)有技 術(shù)，可以采用現(xiàn)有的導(dǎo)熱材料。該導(dǎo)熱層優(yōu)選鋪滿電池對(duì)應(yīng)背面，即采用大面積板狀或 膜狀導(dǎo)熱材料，平鋪于組件背板背后。所用導(dǎo)熱層的材料可以是金屬材料或其與有機(jī)材 料的混合物，也可以是單組份或多組分高導(dǎo)熱率無(wú)機(jī)物材料或其與有機(jī)材料的混合物； 所用熱管材質(zhì)為銅或鋁或不銹鋼或陶瓷材料，蒸發(fā)段與冷凝段可為上述同種材質(zhì)或異種材質(zhì)。所述換熱器是現(xiàn)有技術(shù)，外部熱循環(huán)系統(tǒng)也是現(xiàn)有技術(shù)，以利用從換熱器傳來(lái)的 這部分熱能。進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述熱管的外圍設(shè)有保溫材料。以防止熱能散失，進(jìn)一步 的提高熱能的利用率。在保溫材料的表面還可以設(shè)置裝飾板，以提高其外觀效果。上文中，所述熱管與導(dǎo)熱層的連接可以通過(guò)導(dǎo)熱膠粘固連接，也可以將熱管直 接設(shè)于導(dǎo)熱層內(nèi)，兩者緊密接觸連接；所述熱管為有吸液芯熱管或無(wú)吸液芯重力熱管， 其蒸發(fā)段為圓柱體或多面柱體結(jié)構(gòu)，平鋪于板狀材料背后，熱管冷凝段為圓柱體或多面 柱體結(jié)構(gòu)，置于換熱器通道內(nèi)，換熱器與外部熱循環(huán)系統(tǒng)相連。本實(shí)用新型的工作原理是利用導(dǎo)熱層將光伏組件產(chǎn)生的熱能導(dǎo)出，然后傳遞 給熱管，熱管通過(guò)換熱器和熱循環(huán)系統(tǒng)進(jìn)行熱交換，從而不斷地將熱量導(dǎo)出，以降低光 伏組件的溫度；同時(shí)，通過(guò)換熱器將熱量導(dǎo)入外部熱循環(huán)系統(tǒng)，以充分利用這部分熱 能。由于上述技術(shù)方案運(yùn)用，本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有的優(yōu)點(diǎn)是1、本實(shí)用新型在光伏組件的背板的背面設(shè)置了導(dǎo)熱層，可以充分吸取組件的熱 量，并使降溫后的組件的溫度分布更加均勻，導(dǎo)熱層吸收的熱量傳遞給熱管，再利用換 熱器將熱量導(dǎo)入熱循環(huán)系統(tǒng)，由于熱循環(huán)系統(tǒng)相對(duì)獨(dú)立，而不受外界環(huán)境的影響，可以 根據(jù)要求在一定范圍內(nèi)降低組件的溫度，相比直接向空氣散熱，具有更好的傳熱效果。2、本實(shí)用新型利用換熱器將熱量導(dǎo)入熱循環(huán)系統(tǒng)加以利用，從而充分利用了能 源，符合節(jié)能環(huán)保的主題。3、本實(shí)用新型可以同時(shí)提供電能和熱能，提高了太陽(yáng)能的利用率；與現(xiàn)有的分 離式的光伏系統(tǒng)和太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)相比，本實(shí)用新型的組件可共用大部分裝置及材料， 降低了系統(tǒng)成本、減少安裝面積。4、本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于制備，適于推廣應(yīng)用。
圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例一的橫向剖視圖；圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例一的縱向剖視圖；圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例一的仰視圖。(保溫材料、裝飾板未畫出)其中1、框架；2、玻璃頂板；3、電池片；4、背板；5、導(dǎo)熱層；6、熱 管；7、換熱器；8、保溫材料9、導(dǎo)熱膠；10、裝飾板。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述實(shí)施例一參見圖1 3所示，一種具有傳熱結(jié)構(gòu)的光伏組件，包括框架1以及設(shè)于框架內(nèi) 的玻璃頂板2、電池片3和背板4，所述背板4的背面設(shè)有導(dǎo)熱層5，導(dǎo)熱層的背面設(shè)有熱 管6;還設(shè)有換熱器7，換熱器的一端與所述熱管連接，另一端與外部熱循環(huán)系統(tǒng)連接。 所述熱管的外圍設(shè)有保溫材料8。以防止熱能散失，進(jìn)一步的提高熱能的利用率。在保 溫材料的表面還可以設(shè)置裝飾板10，以提高其外觀效果。[0024]所述導(dǎo)熱層為導(dǎo)熱板或?qū)崮?，?dǎo)熱層5與背板4通過(guò)導(dǎo)熱膠9粘固連接。該 導(dǎo)熱層鋪滿組件背面，即采用大面積板狀或膜狀導(dǎo)熱材料，平鋪于組件背板背后；所用 導(dǎo)熱層的材料可以是具有高導(dǎo)熱率的金屬材料或其與有機(jī)材料的混合物。所述熱管材質(zhì)為銅、鋁、不銹鋼或陶瓷材料，蒸發(fā)段與冷凝段可為上述同種材 質(zhì)或異種材質(zhì)。所述熱管與導(dǎo)熱層的連接可以通過(guò)導(dǎo)熱膠粘固連接，也可以將熱管直接 設(shè)于導(dǎo)熱層內(nèi)，兩者緊密接觸連接。所述熱管為有吸液芯熱管或無(wú)吸液芯重力熱管，其 蒸發(fā)段為圓柱體或多面柱體結(jié)構(gòu)，平鋪于板狀材料背后，板狀材料通過(guò)導(dǎo)熱膠或緊密機(jī) 械接觸結(jié)構(gòu)與熱管蒸發(fā)段相連，熱管冷凝段為圓柱體或多面柱體結(jié)構(gòu)，置于換熱器通道 內(nèi)，換熱器與外部熱循環(huán)系統(tǒng)相連。本實(shí)用新型的工作原理是利用導(dǎo)熱層將光伏組件產(chǎn)生的熱能導(dǎo)出，然后傳遞 給熱管，熱管通過(guò)換熱器和熱循環(huán)系統(tǒng)進(jìn)行熱交換，從而不斷地將熱量導(dǎo)出，以降低光 伏組件的溫度；同時(shí)，通過(guò)換熱器將熱量導(dǎo)入外部熱循環(huán)系統(tǒng)，以充分利用這部分熱 能。
權(quán)利要求1.一種具有傳熱結(jié)構(gòu)的光伏組件，包括框架(1)以及設(shè)于框架內(nèi)的玻璃頂板(2)、電 池片(3)和背板(4)，其特征在于所述背板(4)的背面設(shè)有導(dǎo)熱層(5)，導(dǎo)熱層的背面 設(shè)有熱管(6)；還設(shè)有換熱器(7)，換熱器的一端與所述熱管連接，另一端與外部熱循環(huán) 系統(tǒng)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有傳熱結(jié)構(gòu)的光伏組件，其特征在于所述導(dǎo)熱層為導(dǎo) 熱板或?qū)崮?，?dǎo)熱層與背板通過(guò)導(dǎo)熱膠粘固連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有傳熱結(jié)構(gòu)的光伏組件，其特征在于所述熱管的外圍 設(shè)有保溫材料(8)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種具有傳熱結(jié)構(gòu)的光伏組件，包括框架以及設(shè)于框架內(nèi)的玻璃頂板、電池片和背板，所述背板的背面設(shè)有導(dǎo)熱層，導(dǎo)熱層的背面設(shè)有熱管；還設(shè)有換熱器，換熱器的一端與所述熱管連接，另一端與外部熱循環(huán)系統(tǒng)連接。本實(shí)用新型可以大大降低熱管的溫度，因而能大大降低組件的溫度，具有良好的傳熱效果，且充分利用了熱能，符合節(jié)能環(huán)保的主題。
文檔編號(hào)H01L31/052GK201796926SQ201020510960
公開日2011年4月13日 申請(qǐng)日期2010年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月31日
發(fā)明者閆廣川, 黃子健 申請(qǐng)人:常熟阿特斯陽(yáng)光電力科技有限公司, 阿特斯(中國(guó))投資有限公司