專利名稱：一種光伏光熱一體化裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及太陽能裝置領(lǐng)域，特別涉及光伏光電裝置領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中的光伏光熱一體化裝置均采用太陽能組件加集熱器的模式，這一模式 中太陽能組件背面有多層隔熱材料，傳熱速度較慢，熱效率低，集熱器成本高，系統(tǒng)也較為 復(fù)雜。由于傳熱速度低，最適合使用的晶體硅光伏組件(原材料硅在地球上普遍存在，硅電 池性能穩(wěn)定，壽命長達(dá)25年)就不能用于聚光系統(tǒng)，其原因在于，晶體硅光伏組件在溫度高 于70攝氏度的情況下，發(fā)電效率急劇下降。而其它性能穩(wěn)定的光伏電池(砷化鎵、碲化鎘、 銅銦鎵硒等都為稀土或稀土劇毒電池)也不適合應(yīng)用，同時，在傳統(tǒng)模式的光伏光熱一體化 裝置中，無法降低昂貴的太陽能電池的使用面積，光伏發(fā)電裝置的成本就較高。針對上述問題，現(xiàn)有技術(shù)中，也具有一些解決方法。利用低成本的鏡面反射聚光， 可以把陽光聚在光伏電池板上，減少昂貴的光伏電池的用量，這樣就能有效控制裝置的整 體成本。但聚光產(chǎn)生的高溫會使電池轉(zhuǎn)換效率減低，只有砷化鎵電池可以在高溫下不降低 效率，但砷化鎵電池有毒，需要500倍以上聚光，且只適合透鏡型聚光，才能保證無污染。如 果跟蹤系統(tǒng)出現(xiàn)微小的偏差，陽光聚焦的焦點(diǎn)如果落在電池表面外的其他地方，則容易燒 壞整個系統(tǒng)。而采用無污染的晶體硅電池的反射式聚光系統(tǒng)，即使聚焦點(diǎn)偏離光伏電池，也 不會落在設(shè)備上，所以系統(tǒng)即使故障，聚焦的高溫也不會損害設(shè)備。但晶體硅電池在溫度高 于70攝氏度時，效率開始快速下降，而采用傳統(tǒng)封裝的晶體硅組件，由于有隔熱層，很難快 速降溫，而且晶體硅電池需要在密封性好的情況下，才能有較長的壽命。因此，該領(lǐng)域中急 需提供一種采用晶體硅電池，同時具有良好的密封性，又能快速導(dǎo)熱的光伏光熱一體化裝 置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服了上述現(xiàn)有技術(shù)中的缺點(diǎn)，提供一種采用晶體硅電池，具有 良好密封性，導(dǎo)熱性好，且成本低廉，無毒、無污染，結(jié)構(gòu)簡單，應(yīng)用范圍較為廣泛的光伏光 熱一體化裝置
為了實(shí)現(xiàn)上述的目的，本發(fā)明的光伏光熱一體化裝置如下構(gòu)成 該光伏光熱一體化裝置包括至少一塊晶體硅電池板，所述的晶體硅電池板外部具有封 裝組件，所述的封裝組件包括設(shè)置于所述的電池板的正面的高透光率低鐵玻璃和設(shè)置于所 述的電池板背面的低溫玻璃。其中，所述的低溫玻璃為加工溫度為300攝氏度至400攝氏 度的低溫玻璃。該光伏光熱一體化裝置中，所述的高透光率低鐵玻璃和所述的低溫玻璃在所述的 晶體硅電池板邊緣連接并真空密封。該光伏光熱一體化裝置中，所述的各晶體硅電池板的邊緣設(shè)置有匯流主柵線，所 述的一個晶體硅電池板的兩側(cè)匯流主柵線間的距離不大于10厘米。
該光伏光熱一體化裝置中，所述的裝置還包括冷卻水通道，所述的冷卻水通道設(shè) 置于所述的晶體硅電池板的背面和所述的低溫玻璃之間。該光伏光熱一體化裝置中，所述的晶體硅電池板的背面還貼覆有一導(dǎo)熱層，所述 的導(dǎo)熱層位于所述的晶體硅電池板背面和冷卻水通道之間。該光伏光熱一體化裝置中，所述的導(dǎo)熱層為銅箔層。采用了該發(fā)明光伏光熱一體化裝置，其具有晶體硅電池板，且晶體硅電池板的正 面采用高透光率低鐵玻璃封裝，其背面采用低溫玻璃封裝，由于低溫玻璃化學(xué)性能穩(wěn)定，其 與晶體硅的膨脹系數(shù)接近，結(jié)合性能好，所以密封效果較佳，同時，該發(fā)明的光伏光熱一體 化裝置散熱快速，晶體硅電池板無稀土成分，無毒、無污染，且結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，使用壽 命較長，并能夠廣泛應(yīng)用于高倍聚光發(fā)電系統(tǒng)。


圖1為本發(fā)明的光伏光熱一體化裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明的光伏光熱一體化裝置以圖1中俯視方向的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本發(fā)明的光伏光熱一體化裝置以圖1中右視方向的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為本發(fā)明的光伏光熱一體化裝置中的晶體硅電池板的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式為了能夠更清楚地理解本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容，特舉以下實(shí)施例詳細(xì)說明。如圖1、2及3所示，為本發(fā)明的光伏光熱一體化裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。在一種實(shí)施方式中，該光伏光熱一體化裝置，包括至少一塊晶體硅電池板1，所述 的晶體硅電池板1外部具有封裝組件。該封裝組件具有利用一種全新封裝技術(shù)的新型結(jié) 構(gòu)，其包括設(shè)置于所述的晶體硅電池板1的正面的高透光率低鐵玻璃2和設(shè)置于所述的晶 體硅電池板1背面的低溫玻璃3。其中，所述的低溫玻璃3為加工溫度為300攝氏度至400 攝氏度的低溫玻璃。所述的裝置還包括冷卻水通道4，所述的冷卻水通道4設(shè)置于所述的晶 體硅電池板1的背面和所述的低溫玻璃3之間。在一種較優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述的高透光率低鐵玻璃2和所述的低溫玻璃3在 所述的晶體硅電池板1邊緣連接并真空密封。該封裝組件間無需使用現(xiàn)有技術(shù)中常用的 EVA (乙烯-醋酸乙烯共聚物)、TPT (聚氟乙烯復(fù)合膜)或其它密封材料。在另一種較優(yōu)選的實(shí)施方式中，如圖4所示，所述的各晶體硅電池板1的兩側(cè)均具 有匯流主柵線5，所述的各匯流主柵線5連接于晶體硅電池板1的正面電極和所述的光伏光 熱一體化裝置的電源輸出端之間，所述的一個晶體硅電池板1的兩側(cè)匯流主柵線5間的距 離不大于10厘米。在又一種較優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述的晶體硅電池板1的背面還貼覆有一導(dǎo)熱層 (圖中未示出)，所述的導(dǎo)熱層位于所述的晶體硅電池板1背面和冷卻水4通道之間。在一種更優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述的導(dǎo)熱層為銅箔層。在本發(fā)明的應(yīng)用中，本發(fā)明的光伏光熱一體化裝置才用低溫玻璃直接密封晶體硅 光伏電池。所采用低溫玻璃為300 400攝氏度加工溫度的玻璃。玻璃化學(xué)性能穩(wěn)定(50 年以上)，它和硅的膨脹系數(shù)接近，且結(jié)合性好。電池連結(jié)后，低溫玻璃和低鐵玻璃間真空密封，保證密封效果。晶體硅電池背板和低溫玻璃之間還設(shè)置有冷卻水通道。晶體硅電池的正面電極的匯流采用銀主柵線，匯流主柵線布置在電池有效表面積 的四周。電池的兩邊匯流主柵線之間的距離不超過10厘米，此種柵線結(jié)構(gòu)便于安全導(dǎo)出光 伏電池由于高倍聚光而產(chǎn)生的大電流。晶體硅電池背板為鋁箔，在電池加工過程的燒結(jié)工序中，近1200攝氏度的高溫會 在晶體硅電池的鋁箔背板上產(chǎn)生很多裂痕和翹曲。同時，金屬鋁的膨脹系數(shù)和玻璃的膨脹 系數(shù)相差較大，在頻繁經(jīng)歷幾百度的反復(fù)溫差下，鋁箔容易脫離和玻璃的熔接，影響產(chǎn)品的 密封性。一旦晶體硅電池接觸外界其它元素，其光電轉(zhuǎn)換效率就會下降。因此，本發(fā)明的 光伏光熱一體化裝置中在晶體硅電池背板上加覆了銅箔，利用金屬銅和玻璃有良好的結(jié)合 性，且加工工藝也十分成熟(部分借鑒白熾燈中的銅導(dǎo)線和玻璃抽真空的加工工藝有)，使 冷卻水直接通過晶體硅電池背板的銅箔。由于銅有良好的導(dǎo)熱性和導(dǎo)電性，所以不僅保證 了大電流，也迅速保證了電池的溫度不超過70攝氏度。采用了該發(fā)明光伏光熱一體化裝置，其具有晶體硅電池板，且晶體硅電池板的正 面采用高透光率低鐵玻璃封裝，其背面采用低溫玻璃封裝，由于低溫玻璃化學(xué)性能穩(wěn)定，其 與晶體硅的膨脹系數(shù)接近，結(jié)合性能好，所以密封效果較佳，同時，該發(fā)明的光伏光熱一體 化裝置散熱快速，晶體硅電池板無稀土成分，無毒、無污染，且結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，使用壽 命較長，并能夠廣泛應(yīng)用于高倍聚光發(fā)電系統(tǒng)。
權(quán)利要求
1.一種光伏光熱一體化裝置，其特征在于，所述的裝置包括至少一塊晶體硅電池板，所 述的晶體硅電池板外部具有封裝組件，所述的封裝組件包括設(shè)置于所述的晶體硅電池板的 正面的高透光率低鐵玻璃和設(shè)置于所述的晶體硅電池板背面的低溫玻璃。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光伏光熱一體化裝置，其特征在于，所述的低溫玻璃為加工 溫度為300攝氏度至400攝氏度的低溫玻璃。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光伏光熱一體化裝置，其特征在于，所述的高透光率低鐵玻 璃和所述的低溫玻璃在所述的晶體硅電池板邊緣連接并真空密封。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光伏光熱一體化裝置，其特征在于，所述的各晶體硅電池板 的邊緣設(shè)置有匯流主柵線，所述的一個晶體硅電池板的兩側(cè)匯流主柵線間的距離不大于10 厘米。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的光伏光熱一體化裝置，其特征在于，所述的裝置 還包括冷卻水通道，所述的冷卻水通道設(shè)置于所述的晶體硅電池板的背面和所述的低溫玻 璃之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的光伏光熱一體化裝置，其特征在于，所述的晶體硅電池板的 背面還貼覆有一導(dǎo)熱層，所述的導(dǎo)熱層位于所述的晶體硅電池板背面和冷卻水通道之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的光伏光熱一體化裝置，其特征在于，所述的導(dǎo)熱層為銅箔層。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種光伏光熱一體化裝置，其包括至少一塊晶體硅電池板，所述的晶體硅電池板外部具有利用特有封裝技術(shù)的封裝組件，所述的封裝組件包括設(shè)置于所述的晶體硅電池板的正面的高透光率低鐵玻璃和設(shè)置于所述的晶體硅電池板背面的低溫玻璃。采用了該發(fā)明光伏光熱一體化裝置，由于其晶體硅電池板的正面采用高透光率低鐵玻璃封裝，其背面采用低溫玻璃封裝，而低溫玻璃化學(xué)性能穩(wěn)定，與晶體硅的膨脹系數(shù)接近，結(jié)合性能好，所以密封效果較佳，同時，該發(fā)明的光伏光熱一體化裝置散熱快速，晶體硅電池板無稀土成分，無毒、無污染，且結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，使用壽命較長，并能夠廣泛應(yīng)用于高倍聚光發(fā)電系統(tǒng)。
文檔編號H01L31/04GK102148268SQ201110059370
公開日2011年8月10日 申請日期2011年3月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月14日
發(fā)明者顧麗麗 申請人:上海聚瑩新能源科技有限公司