專利名稱：一種太陽能電池組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種太陽能設(shè)備，具體涉及一種用于光電能轉(zhuǎn)換的太陽 能電池組件。
背景技術(shù)：
隨著工業(yè)生產(chǎn)的不斷發(fā)展，人們對于常規(guī)能源的消耗不斷加劇，諸如煤 炭、石油、天然氣等能源的消耗呈不斷上升趨勢，這些能源都是屬于一次能 源，是不可再生的，用一點(diǎn)就少一點(diǎn)，而日益增長的需求量導(dǎo)致各種能源被 過度開采，對生態(tài)環(huán)境造成非常惡劣的影響，并且各種能源的市場價(jià)格也呈 不斷上升趨勢，因此，人們轉(zhuǎn)而開始尋找各種新型能源來代替原有能源，諸 如太陽能、風(fēng)力、水力等能源，這些新型能源均屬于可再生能源，可以重復(fù) 利用，并且污染小，適合被廣泛使用，尤其太陽能作為最理想的可再生能源， 得到了髙度重視，其中太陽能電池是近些年來應(yīng)用最為廣泛的。太陽能電池組件主要以半導(dǎo)體材料為基礎(chǔ)制作，其工作原理是光電材料 吸收光能后發(fā)生光電子轉(zhuǎn)換反應(yīng)而產(chǎn)生電流，基本結(jié)構(gòu)包括框體及設(shè)置于框 體內(nèi)的組件結(jié)構(gòu)，所述組件結(jié)構(gòu)包括基片(透光的前表面，如玻璃、透光塑 料等)、以透明密封件(一般采用樹脂，如EVA膠)封裝的光電產(chǎn)生器件(電 力變換單元)及背封薄膜(后表面保護(hù)部件，如PVF聚氟乙烯、TPT/TPE 等)，太陽光透過基片照射在光電產(chǎn)生器件上，光電產(chǎn)生器件通過光電效應(yīng) 直接將光能轉(zhuǎn)換為電能，經(jīng)與電池組件配套使用的光伏接線盒，將電能輸出 后使用。然而，太陽能電池在將光能轉(zhuǎn)換成電能的過程中，并不是將全部的光能 的都轉(zhuǎn)換成電能的。目前市場上大量生產(chǎn)的太陽能電池為單晶與多晶硅太陽 電池，其平均效率在15%上下，也就是說太陽電池只能將入射的太陽能的 15%轉(zhuǎn)換成可用電能，其余的85%都被轉(zhuǎn)化為熱能，單結(jié)單晶硅材料的太陽 能電池的轉(zhuǎn)換效率的理論物理極限為25%。在轉(zhuǎn)換的過程中，太陽光的熱能 的不斷增加，與普通的電子產(chǎn)品類似，若電子產(chǎn)品運(yùn)作時(shí)的熱能不能及時(shí)散出，對產(chǎn)品的正常運(yùn)作將帶來極不利的影響，而表現(xiàn)在電池組件上時(shí)亦是如 此，會(huì)極大的降低光電轉(zhuǎn)換的效率，同時(shí)還將損壞到光電生產(chǎn)器件，縮短太 陽能電池的使用壽命。針對上述問題，慣用的方式是在框體外加設(shè)散熱裝置，類似于水冷、氣 冷散熱系統(tǒng)，通過循環(huán)水或循環(huán)氣吸熱，達(dá)到散熱。但該類散熱裝置僅能達(dá) 到散熱功能，無法取熱再利用(熱量過低)，能源未能得到充分利用；同時(shí)， 添加散熱循環(huán)系統(tǒng)，影響了電池組件的美觀性，使整套太陽能設(shè)備結(jié)構(gòu)更為 復(fù)雜，占用空間及重量也相應(yīng)增大，給安裝帶來不便。發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型目的是提供一種太陽能電池組件，該結(jié)構(gòu)的電池組件可以將 光電轉(zhuǎn)換過程中產(chǎn)生的熱量收集并加以利用，且不改變電池組件的外形，便 于安裝使用。為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是一種太陽能電池組件， 包括框體及安裝于框體內(nèi)的組件結(jié)構(gòu)，所述組件結(jié)構(gòu)包括透光基片、由透明 密封件封裝的光電產(chǎn)生器件及背封部件，還包括一取熱結(jié)構(gòu)，該取熱結(jié)構(gòu)包 括設(shè)置于所述光電產(chǎn)生器件與所述背封部件間的一導(dǎo)熱層，該導(dǎo)熱層外緣至 少一側(cè)向框體側(cè)延伸構(gòu)成的取熱連接件，以及與所述取熱連接件連接的熱管，所述熱管的另一端延伸至所述框體的外側(cè)，與外界取熱管路相連接。上述技術(shù)方案中，所述組件結(jié)構(gòu)中的透光基片、由透明密封件封裝的光 電產(chǎn)生器件及背封部件均為現(xiàn)有技術(shù)，適用現(xiàn)有各類組合的組件結(jié)構(gòu)，例如 玻璃基片+EVA膠密封件+電極片+PVF聚氟乙烯背封薄膜。所述取熱結(jié)構(gòu)被 設(shè)置于框體內(nèi)，由設(shè)置于組件結(jié)構(gòu)內(nèi)的導(dǎo)熱層將光電轉(zhuǎn)換過程中未利用的太 陽光熱能吸收，并由與其連接的熱管導(dǎo)出框體，由外界取熱管路傳至熱能收 集處，提供給后續(xù)熱能設(shè)備使用；由于導(dǎo)熱層被直接設(shè)置于組件結(jié)構(gòu)內(nèi)，能 夠很好的取得光電產(chǎn)生器件工作時(shí)發(fā)出的熱能，再加上通過熱管傳導(dǎo)熱能， 熱管具有超過任何已知金屬的導(dǎo)熱能力，因此可以將各個(gè)溫度階段的熱能導(dǎo) 出組件結(jié)構(gòu)，供熱能收集、使用。上文中，所述熱管是現(xiàn)有技術(shù)中的一種傳熱元件，充分利用了熱傳導(dǎo)原 理與致冷介質(zhì)的快速熱傳遞性質(zhì)，透過熱管將發(fā)熱物體的熱量迅速傳遞到熱4源外。熱管利用蒸發(fā)制冷，使得熱管兩端溫差很大，使得熱量快速傳遞。熱 管內(nèi)部是被抽成負(fù)壓狀態(tài)，充入適當(dāng)?shù)囊后w，根據(jù)導(dǎo)熱層的取熱范圍(適用 地區(qū)不同)選擇不同沸點(diǎn)、凝固點(diǎn)的填充介質(zhì)。管壁中有吸液芯，由毛細(xì)多 孔材料構(gòu)成。熱管一段為蒸發(fā)端，另一端為冷凝端，當(dāng)熱管一段受熱時(shí)，毛 細(xì)管中的液體迅速蒸發(fā)，蒸汽在微小的壓力差下流向另外一端，并且釋放出 熱量，重新凝結(jié)成液體，液體再沿多孔材料靠毛吸力的作用流回蒸發(fā)段，如 此循環(huán)，熱量由熱管一端傳至另外一端，這種循環(huán)是快速進(jìn)行的，熱量可以 被不斷傳導(dǎo)開來。上述技術(shù)方案中，所述導(dǎo)熱層由絕緣導(dǎo)熱材料構(gòu)成，如硅膠，設(shè)置于近 所述背封部件側(cè)的所述密封件與所述光電產(chǎn)生器件之間。另一種技術(shù)方案是，所述導(dǎo)熱層由髙導(dǎo)熱材料構(gòu)成，如金屬類材料，設(shè) 置于所述密封件與所述背封部件之間，以密封件達(dá)到導(dǎo)熱層與光電發(fā)生器件 間的絕緣。上述技術(shù)方案中，所述取熱連接件為一環(huán)件，該環(huán)件固套于所述熱管的 一端上，所述熱管的另一端延伸至所述框體外側(cè)，與所述取熱管路連接。 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)用新型增設(shè)了一取熱結(jié)構(gòu)，通過組件結(jié)構(gòu)內(nèi)的導(dǎo)熱層取得太陽 光在光電產(chǎn)生器上轉(zhuǎn)化的熱能(光電轉(zhuǎn)換未利用的能源)，由與導(dǎo)熱層連接 的熱管導(dǎo)出熱能至外界取熱管路加以利用，由于在組件結(jié)構(gòu)內(nèi)直接取熱，且 采用超過任何已知金屬導(dǎo)熱能力的熱管導(dǎo)熱，使得光電產(chǎn)生器件的工作熱能 可以收集使用，能源得到充分利用，而同時(shí)也為光電產(chǎn)生器件提供了良好的 散熱系統(tǒng)，避免熱能對光電轉(zhuǎn)換能力的影響，電池組件工作更為穩(wěn)定；2. 取熱結(jié)構(gòu)設(shè)置于框體內(nèi)，結(jié)構(gòu)緊湊，對原電池組件外形無影響，安 裝方便。


圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例一結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是圖1的A-A剖視圖；圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例二剖視結(jié)構(gòu)示意圖。其中1、框體；2、透光基片；3、透明密封件；4、光電產(chǎn)生器件；5、背封部件；6、導(dǎo)熱層；7、取熱連接件；8、熱管；9、取熱管路；10、組件 結(jié)構(gòu)。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述實(shí)施例一參見圖1、 2所示， 一種太陽能電池組件，包括框體1及安 裝于框體i內(nèi)的組件結(jié)構(gòu)10、取熱結(jié)構(gòu)，所述組件結(jié)構(gòu)包括透光基片2、由 透明密封件3封裝的光電產(chǎn)生器件4及背封部件5，所述取熱結(jié)構(gòu)包括設(shè)置 于所述光電產(chǎn)生器件4與所述背封部件5間的一導(dǎo)熱層6，該導(dǎo)熱層6外緣 的左、右兩側(cè)向框體1側(cè)延伸構(gòu)成的取熱連接件7,以及與所述取熱連接件 7連接的熱管8蒸發(fā)端，所述熱管8的冷凝端延伸至所述框體的外側(cè)，與外 界取熱管路9相連接。本實(shí)施例中，所述導(dǎo)熱層由絕緣導(dǎo)熱材料硅膠構(gòu)成，設(shè)置于近所述背封 部件側(cè)的所述密封件與所述光電產(chǎn)生器件之間。如圖2所示，所述組件結(jié)構(gòu) IO的層次結(jié)構(gòu)為玻璃基板(透光基片2)、 EVA膠層(透明密封件3)、電 極(光電產(chǎn)生器件4)、硅膠導(dǎo)熱層(導(dǎo)熱層6)、 EVA膠層(透明密封件3) 以及PVF聚氟乙烯背封薄膜(背封部件5)，硅膠導(dǎo)熱層左、右兩側(cè)分別向 外延伸構(gòu)成環(huán)件，固套于所述熱管8的蒸發(fā)端，熱管的冷凝端延伸至所述框 體1外側(cè)，與所述取熱管路9連接，將導(dǎo)出熱能收集并加以利用。使用時(shí)，根據(jù)當(dāng)?shù)貧鉁氐牟煌瑢?dǎo)熱層取熱范圍的不同，選擇具有適當(dāng)沸點(diǎn)的工作液體，如工作液體為水時(shí)，在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，其沸點(diǎn)即為ioon，達(dá)到該溫度后液體氣化，低于該溫度后又恢復(fù)成液態(tài)，若氣溫較低的地區(qū)， 熱量達(dá)不到100C時(shí)，可選用沸點(diǎn)較低的液體，如丙銅(沸點(diǎn)在56.12"左 右)等，反之氣溫偏髙的地區(qū)，就可選用沸點(diǎn)較髙的液體，如醋酸丁酯，相 對密度在(20" / 4t:)0.8825時(shí)，其沸點(diǎn)為126.11 "。如此，熱管的一端為 蒸發(fā)段(與導(dǎo)熱層連接端)，另一端為冷凝段(與取熱管路連接端)，當(dāng)熱管 的一端受熱時(shí)毛細(xì)芯中的液體蒸發(fā)汽化，蒸汽在微小的壓差下流向另一端放 出熱量凝結(jié)成液體，液體再沿多孔材料靠毛吸力的作用流回蒸發(fā)段，如此循 環(huán)，熱量由導(dǎo)熱層一端傳至另一端的取熱管路中去，從而將組件內(nèi)熱能取出 收集起來，加以利用。實(shí)施例二參見圖3所示， 一種太陽能電池組件，包括框體l及安裝于 框體l內(nèi)的組件結(jié)構(gòu)、取熱結(jié)構(gòu)，所述組件結(jié)構(gòu)包括透光基片2、由透明密 封件3封裝的光電產(chǎn)生器件4及背封部件5，所述取熱結(jié)構(gòu)包括設(shè)置于所述 光電產(chǎn)生器件4與所述背封部件5間的一導(dǎo)熱層6，該導(dǎo)熱層6外緣的左、 右兩側(cè)向框體側(cè)延伸構(gòu)成的取熱連接件7，以及與所述取熱連接件連接的熱 管8蒸發(fā)端，所述熱管8的冷凝端延伸至所述框體1的外側(cè)，與外界取熱管 路相連接。本實(shí)施例中，所述導(dǎo)熱層由高導(dǎo)熱材料構(gòu)成，設(shè)置于所述密封件與所述 背封部件之間。參見圖3所示，所述組件結(jié)構(gòu)的層次結(jié)構(gòu)為玻璃基板(透 光基片2)、樹脂層(透明密封件3)、電極(光電產(chǎn)生器件4)、樹脂層(透 明密封件3)、銅導(dǎo)熱層(導(dǎo)熱層6)以及玻璃墻板(背封部件5),銅導(dǎo)熱 層左、右兩側(cè)分別向外延伸構(gòu)成連接環(huán)件，固套于所述熱管的蒸發(fā)端，熱管 的冷凝端延伸至所述框體外側(cè)，與所述取熱管路連接，將導(dǎo)出熱能收集并加 以利用。
權(quán)利要求1.一種太陽能電池組件，包括框體(1)及安裝于框體(1)內(nèi)的組件結(jié)構(gòu)(10)，所述組件結(jié)構(gòu)包括透光基片(2)、由透明密封件(3)封裝的光電產(chǎn)生器件(4)及背封部件(5)，其特征在于還包括一取熱結(jié)構(gòu)，該取熱結(jié)構(gòu)包括設(shè)置于所述光電產(chǎn)生器件(4)與所述背封部件(5)間的一導(dǎo)熱層(6)，該導(dǎo)熱層(6)外緣至少一側(cè)向框體(1)側(cè)延伸構(gòu)成的取熱連接件(7)，以及與所述取熱連接件(7)連接的熱管(8)，所述熱管(8)的另一端延伸至所述框體(1)的外側(cè)，與外界取熱管路(9)相連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能電池組件，其特征在于所述導(dǎo)熱層 (6)由絕緣導(dǎo)熱材料構(gòu)成，設(shè)置于近所述背封部件(5)側(cè)的所述透明密封件(3)與 所述光電產(chǎn)生器件(4)之間。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能電池組件，其特征在于所述導(dǎo)熱層 由髙導(dǎo)熱材料構(gòu)成，設(shè)置于所述透明密封件與所述背封部件之間。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能電池組件，其特征在于所述取熱連 接件(7)為一環(huán)件，該環(huán)件固套于所述熱管(8)的一端上，所述熱管(8)的另一端 延伸至所述框體(l)外側(cè)，與所述取熱管路(9)連接。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種太陽能電池組件，包括框體及安裝于框體內(nèi)的組件結(jié)構(gòu)，所述組件結(jié)構(gòu)包括透光基片、由透明密封件封裝的光電產(chǎn)生器件及背封部件，其特征在于還包括一取熱結(jié)構(gòu)，該取熱結(jié)構(gòu)包括設(shè)置于所述光電產(chǎn)生器件與所述背封部件間的一導(dǎo)熱層，該導(dǎo)熱層外緣至少一側(cè)向框體側(cè)延伸構(gòu)成的取熱連接件，以及與所述取熱連接件連接的熱管，所述熱管的另一端延伸至所述框體的外側(cè)，與外界取熱管路相連接。本實(shí)用新型通過增設(shè)導(dǎo)熱層及熱管，熱管通過導(dǎo)熱管將熱量傳遞至取熱管路中，可以迅速的將太陽能電池中的熱量傳導(dǎo)出來，并加以利用，實(shí)現(xiàn)熱能的收集使用，能源得到充分利用。
文檔編號H01L31/058GK201167096SQ20082003191
公開日2008年12月17日 申請日期2008年3月4日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月4日
發(fā)明者唐應(yīng)堂, 李本成, 閆廣川 申請人:阿特斯光伏電子(常熟)有限公司