專利名稱：：帶有太陽能電池的集熱器和無源太陽能裝置的制作方法
技術領域：
：本發(fā)明涉及一種組合裝置，包括用于室內的無源太陽能裝置和太陽能電池。1.無源太陽能電池日本專利公開No.07-280358中公開了一種在寒冷地區(qū)有效地利用太陽熱的無源太陽能裝置。參照圖1和2描述一間采用上述無源太陽能裝置的房屋。圖1示意地表示了該房屋的整體結構。圖2是集熱器的詳細視圖。從設在屋檐上的敞開的空氣入口105進入的空氣緩慢地通過設在屋頂板101和絕熱材料102之間的氣流通道103流向屋脊。在此過程中，由于日照已經變熱的屋頂板101使空氣變熱。為了使進入氣流通道103的空氣更熱，在屋脊附近設置集熱器104。在屋頂之下通過氣流通道103上來的空氣流入該集熱器。如圖2所示，將集熱器104制成使由集熱板115接收的日照熱封閉在一個玻璃箱117中，從而不會散逸到外面。從入口116進來的空氣經集熱板115加熱而變成80℃或以上的熱空氣。由于集熱板115是由玻璃所覆蓋，在由日照進行加熱的時候如果有風吹到集熱板115上也不會使其變冷。集熱板115的背光側用作集熱器104內部的氣流通道103。這是由于在熱從受光側的玻璃向外損失與背光側構成盒底板的絕熱材料的熱損失相比較的時候，由絕熱材料制成的背光側的熱損失比較小。通過設在屋頂板101下面的氣流通道103的集熱器104中的溫度為80℃更高的熱空氣由風扇107送入屋內，并通過管道106到達地板之下，熱量在此聚集于覆蓋有絕熱材料的水泥中，這樣熱量便可以通過出口109并按照需要被利用。風扇也可以倒轉從而使地板下的熱向外散發(fā)。2.與屋檐組合的太陽能電池組件日本已公開的專利申請No.04-343481公開了一種太陽能電池組件，包括太陽能電池元件、填充物和表面保護膜，這些元件順序地疊置于一塊金屬板上。該組件可以用作一個屋檐整體式型太陽能電池?？梢杂梅蔷w硅半導體作為太陽能電池元件。這是因為非晶體硅半導體的溫度相關性小于晶體硅半導體，以此它們不僅在高溫環(huán)境中具有較小的特性退化而且在80℃或更高的溫度下使用可以防止非晶體硅半導體中固有的Stebler-Ronskie退化。因此，最好將非晶體硅半導體用于屋檐式太陽能電池中。但是在寒冷的地區(qū)，這樣的溫度不能夠被保持并且也不能享用非晶體太陽能電池的優(yōu)越性能。另外，在這種寒冷的地區(qū)，雪會落到太陽能電池組件上并且將其覆蓋，從而引起系統(tǒng)不能工作的問題。通過在上述集熱器中于集熱板、窗件或底板的位置設置一個太陽能電池組件即可解決寒冷地區(qū)中太陽能電池中的問題。尤其是，本發(fā)明提供一種集熱器，包括帶窗戶的盒體，陽光可以通過上述窗戶進入盒體內部；盒體具有入口，通過該口加熱的流體介質流入盒體，盒體還具有出口，加熱的介質從該出口流出，和集熱板以及設在盒體中的太陽能電池。在將太陽能電池設在集熱板處的情況中，用作填充物的樹脂具有很高的熱阻，從而使得傳遞到空氣中的熱不足以形成具有足夠高溫度的熱空氣。為了解決這個問題，可以使太陽能電池組件的背光面熱阻(背側熱阻)比受光側(頂側熱阻)熱阻小。這種結構構成一個混合系統(tǒng)，在該系統(tǒng)中可以將溫暖的空氣引入室內同時保持使用非晶體硅半導體太陽能電池的性能。即使在雪落在集熱器上的時候，熱收集系統(tǒng)的風扇也可以反轉，從而使熱空氣回流，這樣利用聚集在地板下的水泥中的熱量可以將熱收集板上的雪融化，從而使集熱器中的太陽能電池可以接收陽光同時可以防止太陽能電池的性能降低。圖1表示普通的無源太陽能裝置；圖2表示普通的無源太陽能裝置的集熱器；圖3為本發(fā)明的集熱器的立體圖(一個設有太陽能電池或太陽能電池作為熱收集板的實施例)；圖4為圖3所示的本發(fā)明集熱器的橫剖視圖；圖5表示根據本發(fā)明的整體上構成集熱器的熱收集板的太陽能電池組件；圖6為本發(fā)明另一個集熱器的立體圖(將太陽能電池裝在一個窗件上的實施例)；圖7為圖6所示的根據本發(fā)明的集熱器的橫剖視圖；圖8為本發(fā)明另一個集熱器的立體圖(將太陽能電池裝在底板上的實施例)；圖9為圖8所示的本發(fā)明的集熱器的橫剖視圖；圖10為根據本發(fā)明的整體地設在集熱器的底板上的太陽能電池組件；圖11為用于本發(fā)明的集熱器中的太陽能電池的一個例子；圖12表示例1的結構；圖13表示例2的結構；圖14表示比較例1的結構；圖15表示例6的集熱器的橫剖視圖；圖16為例6的集熱器的角度配置。圖3表示根據本發(fā)明的一個實施例的集熱器200的立體圖，其中將太陽能電池組件用作一個熱源(一塊熱收集板)。圖4為其剖視圖。箱體201具有一個入口202和一個出口203，空氣可以從這兩個口通過。箱體201的一側設有一個窗204，這樣陽光便可通過該窗進入其中。將太陽能電池組件設置成暴露于入射光并將集熱器中的空間分割成上下兩部分。太陽能電池組件206吸收陽光205而產生熱，并且將一定量的熱傳遞給集熱器背光面上的空氣207。由入口202進入的空氣207由太陽能電池組件加熱而成為熱空氣，再通過出口203流出。在這個集熱器中，并沒有將受光面的空氣作為加熱介質，因為熱通過受光側的玻璃窗散逸從而空氣也沒有變得很熱。將太陽能電池組件中的電能從太陽能電池組件206的背光側引出，再通過電纜連接器或類似物引到外面。圖5以橫斷面形式表示在本發(fā)明集熱器中使用的太陽能電池組件。太陽能電池組件300包括一個后加強件301、太陽能電池302、保護膜303、表面覆蓋材料304、后覆蓋膜305和填充物306。還相應地設有引出端電極。本發(fā)明所用的太陽能電池組件的背光側的熱阻要小于受光側的熱阻。需要特殊指出的是這是通過使太陽能電池組件背側填充物的厚度小于其頂側的厚度來實現的。這基于如下所述的發(fā)現。從一個具有比其周圍環(huán)境溫度高Δt的物體所散發(fā)出的熱量Q通常表示為Q＝Δt/R，其中R為該物體的熱阻。為了使散發(fā)到太陽能電池背面上的熱量Qb大于頂部的熱量(受光側)，可以使太陽能電池組件背面(背光側)的熱阻Rb小于其頂面(受光側)上的熱阻Rs。為了改善熱散發(fā)到背面上的效率，可以使后加強件301的表面粗糙或設置散熱片。為了減少熱輻射阻力，后加強件(板)的表面最好為黑色。在集熱器的內壁表面上最好設有絕熱材料。如果太陽能電池組件過熱，就會對產生有害的影響，即對線件構成危害。因此，可以僅在空氣入口附近設置太陽能電池組件。集熱器中的太陽能電池組件之位置并不受上述的限制。下面將描述一些例子，其中之一為將太陽能電池組件設置于一個集熱器的窗件上而另一個為其設置一個集熱器的底板上。-設于窗上的太陽能電池組件-圖6和7分別為根據本發(fā)明的集熱器400的立體圖和橫剖視圖，該集熱器具有帶太陽能電池的窗。集熱器400具有一個空氣入口401和一個空氣出口402，其頂部為由玻璃或聚丙烯樹脂制成的透明窗板403。太陽能電池404位于窗板上。在該例中，太陽能電池404為圖5所示的組件形式。如將太陽能電池設在集熱板中的實施例那樣，在本實施例中的太陽能電池組件由樹脂密封裝在玻璃板上。在這種情況下，加強板在受光側并且太陽能電池組件包括順序層疊的由玻璃或透明樹脂制成的加強件、頂側填充物、背側填充物和保護膜。在本實施例中，太陽能電池組件背光側的熱阻最好小于受光側的熱阻。特別指出的是，這是由使太陽能電池組件背光側填充物的厚度小于其頂側的厚度來實現的。如上所述，將太陽能電池組件整體地設在窗件中。另外，也可以用粘結劑或壓敏雙面粘膠帶將其粘住。作為另一種方法，也可以利用CVD將太陽能電池組件直接形成在透明薄膜上。還設有包括金屬板的集熱板405，空氣通過集熱板的背側并被加熱。集熱器的內壁表面上可以設有絕緣材料。-設于底板的太陽能電池組件-圖8和9分別為根據本發(fā)明的集熱器500的立體圖和橫剖視圖，該集熱器的底板中具有太陽能電池。集熱器500具有空氣入口501和空氣出口502，其頂部為由玻璃或聚丙烯樹脂制成的透明窗板503。太陽能電池504設在底板中。在該例中，采用圖5所示的組件形式的太陽能電池，可以用粘結劑或壓敏雙面粘膠帶將其粘在底板上。另外，可以如圖10所示的那樣，整體地將太陽能電池組件設在底板上。圖10以橫剖面的方式圖示了底板件600，其中整體地設有太陽能電池。底板件600包括背加強件601、太陽能電池602、保護膜603、表面覆蓋膜604、背覆蓋膜605和填充物606。還設有輸出電極。太陽能電池602設在背加強件601上，并由填充物606密封。還設有絕熱材料607用于防止熱通過集熱器底板散發(fā)。在將太陽能電池安裝于底板的結構中，可以高效率地收集熱并且可以保持太陽能電池的性能。下面將參照附圖3和4詳細描述構成本發(fā)明集熱器零件。-箱體-箱體201最好由具有高絕熱特性的材料制成.例如，木材、聚苯乙烯、硅酸鹽、發(fā)泡苯乙烯或類似物可以作為這種材料。箱體的結構是氣密的。-入口-在箱體中至少設置一個入口202，并且空氣或水可以通過該入口流入箱體中。還設有用于防止灰塵或類似物進入箱體中的過濾器或用于阻止含有酸性物質的空氣進入箱體的化學過濾器。還可以設置一個節(jié)流閥用于控制氣流速度。-出口-至少在箱體中設置一個出口203，并且空氣或水可以通過該出口流出箱體。還設有用于防止灰塵或類似物進入箱體中的過濾器或用于阻止含有酸性物質的空氣進入箱體的化學過濾器。還可以設置一個節(jié)流閥用于控制氣流速度。在某些情況下，還可以設置一個恒溫器用于控制流入室內的氣體溫度。-窗-最好用具有高光傳導性和絕熱性的材料制成窗204。例如，可以將玻璃、聚碳酸酯、聚乙烯、對酞酸鹽、丙烯酸樹脂、尼龍或類似物用作這種材料。利用橡膠粘結劑、硅粘結劑或丙烯酸粘結劑將窗與箱體連接在一起。也可以選擇地設置一個蝕刻的蓋。-集熱板-如前所述，集熱板206包括如圖5所示的太陽能電池組件300，太陽能電池組件由一塊金屬板和用樹脂密封于其上的太陽能電池組成。下面將分別描述其各個零件。1)背加強件(背板)背加強件301可以由包括各種類型的金屬板的材料構成，尤其是經過絕熱處理的金屬如鍍鋅鋼板以及碳纖維、FRP(玻璃纖維加強塑料)、陶瓷和玻璃。2)太陽能電池(光電池)作為太陽能電池302，最好采用非晶硅太陽能電池，因為其在高溫下具有優(yōu)良的特性。作為一個例子，它可以具有如圖11所示的結構。如圖11所示，太陽能電池700包括一個導電層701，背反射層704和集熱器電極705。導電層701可以包括不銹鋼層、鋁層、銅層、鈦層、碳層、鍍鋅鋼板層、樹脂膜、諸如玻璃板的陶瓷片。上述的樹脂如導電層設在例如聚酰亞胺、聚酯、聚乙烯荼基金屬和環(huán)氧樹脂，并在其上表面形成導電膜?？梢允褂媒饘賹?、金屬氧化物層或具有金屬氧化物層的金屬層的復合層作為背反射層702。可以使用鈦、鉻、鉬、鎢、鋁銀、銅、鎳和類似物作為金屬材料。可以使用氧化鋅、氧化鈦、氧化錫和類似物作為金屬氧化物材料。可以采用包括阻熱真空沉積、電子束真空沉積和濺射在內的方法形成這種金屬層和金屬氧化物層。半導體層703可以具有pin結構，這種pin結構是由采用a-Si，a-SiGe或a-Sic的等離子輔助的CVD來形成?？梢跃哂写罅康倪@種pin結構。為了形成透明的導電層704，可以使用上述金屬氧化物。可以采用使用導電電糊的屏蔽漏網印刷來或者使用諸如碳糊這種導電電糊來固定金屬線如銅線而形成集熱器電極705。3)保護膜圖5中所示的太陽能電池組件中的保護膜303保護太陽能電池的表面并且改善大量制造太陽能電池時的產量。因此作為材料，可以使用諸如聚丙烯硅酮樹脂、聚丙烯樹脂和具有無機細顆粒的硅樹脂。4)表面覆蓋材料表面覆蓋材料可以是玻璃或包括氟樹脂的樹脂薄膜組成，例如聚乙烯-聚四氟乙烯、聚乙烯三氟化物和聚乙烯氟化物。玻璃和氟樹脂薄膜的粘接性通常不佳，因此其被粘接表面可以經過電暈處理或表層涂覆處理。5)背覆蓋膜背覆蓋膜需要保證太陽能電池和背加強件之間的絕緣，并且需要具有絕緣性能。因此，其材料包含尼龍和聚乙烯對苯二酸鹽?？梢杂蓪⒔^緣材料涂覆在背加強件301上而形成背覆蓋膜。6)填充物可以使用EVA(乙烯乙酸乙烯酯共聚物)、EEA(乙烯乙基丙烯酸鹽)、丁醛樹脂、硅樹脂和環(huán)氧樹脂作為填充物306的材料。填充物可以絕緣玻璃無紡織物層，以便改善耐擦傷性。也可以包括吸收紫外線的紫外光吸收劑。上述與集熱器為一個整體的太陽能電池的結構也可以用于窗件整體式結構或底板整體式結構。例下面將結合給出的例子詳細描述本發(fā)明，但本發(fā)明并不局限于這些例子。(例1)以下述方式制成圖3和4所述的集熱器。首先準備如圖11所示的太陽能電池。在一個連續(xù)的不銹鋼基層上通過陰極真空濺射連續(xù)地形成包含1％硅的鋁層和ZnO層。接著，利用等離子輔助CVD形成具有兩個pin結構結構的a-Si(非晶體硅)半導體層。最后，透明導體層，在O2氣氛中通過抗熱從而由真空沉積In形成In2O3薄層。接著，將如此獲得的帶有光電元件的連續(xù)基層切成300mm長×80mm寬大小，接著進行短路放電。將一種共聚物式的鍍銀銅糊像圖象似地以篩網印刷機印于其上，接著進行加熱和干燥由此形成集熱器電極。再將鍍錫銅線連接于集熱器電極上作為總線。在不銹鋼基片的背面點焊有銅箔，作為背側電極。將許多由此制得的太陽能電池連接在一起，從而得到300mm長×1052mm寬大小的太陽能電池。以下述方法將由此獲得的太陽能電池連接成如圖5所示的太陽能電池組件。首先，在太陽能電池302的表面上形成由丙烯?；柩跬闃渲瞥傻谋Ｗo膜303。以鍍鋅鋼板作為背加強件301。鍍鋅鋼板的受光側涂有黑色材料，其熱傳導率為38kcal/mh℃，厚度為400μm。將鋼板切割成850mm×1400mm。就象已經使用的那樣，通常以400μm厚的鍍鋅鋼板作為頂板。(由于該鋼板用于集熱器之中，所以強度和承載力等無需太高，并且可以使用厚度小的多的鋼板)。采用受光側涂有黑色涂料的鋼板是為了改善到達太陽能電池組件背側的熱輻射。在背加強件301的適當部位預先設置通孔，使太陽能電池的引線從中穿出。接著，在背加強件301上疊置一層PET(聚對苯二甲酸乙酯)作為背覆蓋膜305，薄膜的厚度為100μm。然后，在背覆蓋膜305上疊置一層EVA(乙烯乙酸乙烯酯共聚物；耐氣候級)作為填充物306，其厚度為230μm。再將覆蓋有保護膜303的太陽能電池302重疊，再將EVA(乙烯乙酸乙烯酯共聚物；耐氣候級)作為填充物306通過保護膜303重疊到太陽能電池302上，填充物的厚度為460μm。最后，在填充物306上蓋上作為薄膜覆蓋材料304的玻璃。在表面覆蓋材料304的粘接面上預先進行了等離子處理，從而改善了其相對于EVA層的粘接性，并且其厚度為4mm。在填充物在150℃融化時為了在樹脂層之間實現有效的相互粘接，對這些整體層疊物進行壓縮并用一個真空層疊機進行除氣。這樣就制成一個太陽能電池組件。將電纜接頭等連接在從預先設在背加強件上的接頭引出孔中引出的正負接頭上，再連接到接頭箱中。表1表示例1中太陽能電池組件的受光側和背光側熱傳導阻力(熱阻)參數，其相應的結構見圖12。在圖12中，序號1201表示背覆蓋膜；1202表示背側填充物；1203為太陽能電池；1204為保護膜；1205為頂側填充物；1206為薄膜覆蓋材料。如表1所示，受光側的導熱阻力大于3000m2h℃/cal，背光側的熱阻為1.46m2h℃/cal，受光側的熱阻與背光側的熱阻之比大約為2500。由此可見，從太陽能電池來的熱可以很好地傳遞到背側。下面將結合附圖3描述采用這種太陽能電池組件的集熱器。箱體201具有一些框架和板，為保證強度這些框架和板都由鐵板制成。其內部設有20mm厚的絕熱材料。將聚苯乙烯用作這種絕熱材料。箱體外形尺寸為910mm寬，1500mm長，800mm高。由于絕熱材料的相應部分，所以其內部較窄，其寬度為870mm，長1460mm，深60mm。窗204為回火玻璃，厚度4mm，這樣其承載性能好、絕熱性能好，從而盡可能減少了向外的熱損失。其大小為890mm×1480mm，基本上構成了集熱器的一側，這樣可以盡可能地接收陽光?？諝馊肟?02沿箱體201的寬度方向設在一側，并且將其設置成可以與構成太陽能電池組件的集熱板的背光側上的空間相連。其尺寸為30mm×300mm?？諝獬隹?03設在箱體201的背側并在與空氣入口202相對側的附近?？諝獬隹谑且粋€直徑為150mm的孔。該孔與一條管道相連，通過該管道可以將熱空氣送入室內，因此其尺寸可以根據管道的尺寸而定。還設有防塵過濾器，用以防止灰塵進入室內。在箱體201中，與玻璃窗204平行地將太陽能電池組件206固定在L形角架的側邊上，在太陽能電池組件206和底板之間局部地設置墊圈從而將太陽能電池組件支承住。太陽能電池組件在集熱器中設在底板之上離絕熱材料30mm高的位置。這樣，在太陽能電池組件206的受光側形成30mm厚的空氣層?？諝獾慕^熱性能好，保持該空氣層以防止通過窗的熱擴散。背光側的空氣層為30mm厚，用作加熱介質的空氣量為38000cm2。通過電纜接頭208將太陽能電池組件中所生成的電從空氣入口202和空氣出口203中取出。由于電纜接頭208設在加熱介質中，所以要用硅氧烷樹脂包覆耐熱電線。(例2)在本例中，在背覆蓋膜和背加強件之間再設置填充物，這樣頂側和背側的填充物的厚度一致。圖13表示了這種結構。在本例中，背加強件的背側上也設有散熱片。表2表示了太陽能電池組件的熱傳導阻力參數。在圖13中，序號1301表示用于散熱的散熱葉片；1302為背加強件；1303為填充物1；1304為背覆蓋膜；1305為填充物2；1306為太陽能電池；1307為保護膜；1308為填充物3；1309為表面覆蓋膜。散熱片為將0.4mm厚的板切割成十片20mm寬、1000mm長的片，這些片基本上以5cm的間隔連接在太陽能電池組件的背光側的中間。(比較例1)除去設置230μm的頂側填充物和不設置散熱片之外，重復例2的過程。圖14表示如此得到的結構，其熱傳導阻力參數如表3所示。在圖14中，序號1401為背加強件；1402為填充物1；1403為背覆蓋膜；1404為填充物2；1405為太陽能電池；1406為保護膜；1407為填充物3；1408為表面覆蓋膜。(比較例2)除去用一塊鋼板代替太陽能電池組件作為集熱板之外重復例2的過程。所得到的集熱器的結構與常規(guī)集熱器相同。(比較試驗)為了比較在例1和2以及比較例1和2中所得到的各個集熱器的集熱性能，進行了室外試驗。將集熱器安裝在同樣的條件下(朝南；安裝角28.6°)，測量空氣出口處的空氣溫度。使60℃的敞開的空氣以60m2/小時流入集熱器。試驗在日本京都仲夏之時一個晴朗的日子進行。試驗結果如表4所示。試驗結果表明，如例1那樣，在受光側的填充物的厚度大于背側(背光側)的時候，受光側的熱傳導阻力大于背光側的熱傳導阻力，從而改善了集熱效果。還可以看出，即使如例2那樣，頂側和背側具有同樣厚度的填充物的時候，在背加強件的背側設置散熱片有助于提高空氣溫度。(例3)在本例中，制成如圖6和7所示結構的集熱器，其中不是將太陽能電池組件設在集熱板上，而是設在窗件中。用與例1相同的方法制成太陽能電池。以下述方式制成與太陽能電池為一體的窗件。首先，取白板玻璃備用。玻璃厚4mm，大小為890mm×2080mm。采用白板玻璃是因為窗件位于集熱器的表面并要求具有諸如強度和承載力以及透光的性能。接著，在窗件的一個位置上局部地設置EVA(乙烯乙酸乙烯酯共聚物)作為填充物，分布在距集熱器端部400mm的范圍內。填充物的厚度為230μm。在填充物中，包含有機過氧化物作為橫向連接劑，其用量為重量的1.5％。接著，使太陽能電池的受光側向著窗件，距端部400mm的區(qū)域中將其安裝在填充物上。這樣，如圖7所示的那樣，將太陽能電池安裝在向著一側的一個位置上。將附加的填充物(EVA；厚度460μm)和作為背覆蓋膜的PET(聚對苯二甲酸乙酯)疊置。此處所用的PET膜是現有的，其熱阻高達120℃。采用厚度為50μm的一種。在150℃使填充物融化的時候，為了在樹脂層之間形成橫向連接和粘接，對由此獲得的整體疊層物加壓并利用真空層疊器進行脫氣。如此，制成具有太陽能電池的窗。至此，帶太陽能電池的窗體已經制成。除去在窗中使用具有太陽能電池的上述窗和以背鋼板作為集熱板405之外，采用與例1相同的方式制成采用這種帶太陽能電池的集熱器。在本例中，可以在保持普通集熱器的性能同時防止太陽能電池性能的退化。(例4)在本例中，改變了例3中使用的窗件。既在太陽能電池現在所處的位置上用白玻璃作為窗件，其余部分采用藍玻璃。這種結構在不減少發(fā)電效率的情況下可以降低成本。(例5)在本例中，制成如圖8和9所示結構的集熱器，其中不將太陽能電池組件設在集熱板上而是設在底板上。采用與例1相同的方法制成具有保護膜603的太陽能電池602。以下述方法制備整體上設有太陽能電池的底板(圖10)。首先，制備400μm厚的鍍鋅鋼板用作背加強件601。將其切成890mm×2080mm大小。在背加強件的適當位置預先設制一個孔，以使太陽能電池引出的正負電極從該孔中穿過。在蓋板的表面上，疊置作為填充物的EVA和作為背覆蓋膜的PET膜。由于不使熱從集熱器的底部傳走是很重要的，并且對于用作氣密箱型集熱器的底部整體形太陽能電池也是重要的，所以接著在背覆蓋膜607的表面上層疊20mm厚的氯丁橡膠作為絕熱材料605。接著，再疊置作為填充物606的EVA，太陽能電池602、作為保護膜603的EVA和作為表面覆蓋膜604的ETFE(聚乙烯-四氟乙烯)。先在表面覆蓋膜的粘接面上進行等離子處理，以便改善其相對于EVA層的粘接性能。為了在樹脂層之間形成橫向連接和粘接，在填充物于150℃下融化的時候，對由此獲得的整體層疊物進行加壓并利用真空層疊器脫氣。至此，制成帶太陽能電池的底板。至此已經制成帶太陽能電池的底板，采用這種帶太陽能電池的底板的集熱器如圖8和9所示。與例1相同，將帶太陽能電池的底板安裝于箱體中。在空氣出口502附近的一側將由黑鐵板制成的集熱板固定在L形支架上，并在其與底板之間設置墊圈(未示出)。在除去太陽能電池所處的位置之外的底板和壁面上設置絕熱材料。在本例中，可以保持常規(guī)集熱器的性能，同時可以防止太陽能電池性能的下降。(例6)本例是例5的改型。彎曲圖9所示的集熱板505成圖15所示的形狀。如圖16所示，為了改善集熱效率，將之彎曲傾斜大約30°。采用白板玻璃作為設在太陽能電池504之上的窗件503，而用藍玻璃作為集熱板505之上的窗件503。除此之外，以與圖5相同的方式制成集熱器。在圖15中，序號1201為箱體；1202為空氣入口；1203為空氣出口；1204為集熱板；1205為窗板；1206為太陽能電池；1207為底板，1208為連接箱。表1<tablesid="table1"num="001"><tablewidth="1183">結構材料厚度導熱性導熱阻力(×10-3m)(kcal/mh℃)(m2h℃/cal)表面覆蓋材料玻璃4,0001.103,636頂側填充物EVA0.460.281.64保護膜丙烯?；柩跬?.100.180.56受光側3,638.2太陽能電池熱源(a-Si)背側填充物EVA0.230.280.82背側覆蓋膜PET膜0.100.180.56背光側1.46</table></tables>表2</tables>表3</tables>表權利要求1.集熱器，包括具有窗的箱體，陽光可以通過該窗進入箱體；箱體具有一個可以使加熱介質流入箱體的入口，一個可以使加熱介質流出的出口，和一塊集熱板以及裝在箱體中的太陽能電池。2.如權利要求1所述的集熱器，其特征在于，太陽能電池包括非晶體硅半導體。3.如權利要求1所述的集熱器，其特征在于，箱體內壁表面上具有熱絕緣材料。4.如權利要求1所述的集熱器，其特征在于，箱體由金屬、木材、聚苯乙烯、硅化鈣或苯乙烯構成。5.如權利要求1所述的集熱器，其特征在于，集熱板具有太陽能電池并且將箱體的內部分割成背光側和受光側兩部分。6.如權利要求5所述的集熱器，其特征在于，集熱板受光側的熱阻小于背光側的熱阻。7.如權利要求5所述的集熱器，其特征在于，集熱板包括加強材料、背覆蓋膜、背側填充物、太陽能電池、頂側填充物和保護膜。8.如權利要求7所述的集熱器，其特征在于，加強材料為金屬層。9.如權利要求7所述的集熱器，其特征在于，背側填充物的厚度小于頂側填充物的厚度。10.如權利要求5所述的集熱器，其特征在于，在靠近入口的位置局部地設置太陽能電池。11.如權利要求5所述的集熱器，其特征在于，熱介質在集熱板的背側流動。12.如權利要求5所述的集熱器，其特征在于，至少集熱板的背光側為黑色。13.如權利要求5所述的集熱器，其特征在于，集熱板的背光側具有粗糙的表面，或具有散熱片。14.如權利要求1所述的集熱器，其特征在于，窗具有太陽能電池并且集熱板將將箱體分割成背光側和受光側。15.如權利要求14所述的集熱器，其特征在于，在窗體具有太陽能電池的背光側部分的熱阻小于受光側的熱阻。16.如權利要求14所述的集熱器，其特征在于，窗體包括加強材料、頂側填充物、太陽能電池、背側填充物和保護膜。17.如權利要求16所述的集熱器，其特征在于，加強材料包括玻璃或透明樹脂板。18.如權利要求16所述的集熱器，其特征在于，背側填充物的厚度小于頂側填充物的厚度。19.如權利要求14所述的集熱器，其特征在于，太陽能電池部分地設在入口附近的位置。20.如權利要求14所述的集熱器，其特征在于，加熱介質在集熱板的背側流動。21.如權利要求19所述的集熱器，其特征在于，窗包括兩個窗，其中之一具有太陽能電池而另一個沒有太陽能電池。22.如權利要求21所述的集熱器，其特征在于，具有太陽能電池的窗包括白玻璃，沒有太陽能電池的窗包括藍玻璃。23.如權利要求1所述的集熱器，其特征在于，箱體的底板具有太陽能電池，集熱板在沒有太陽能電池的部分將箱體分割成上下兩部分。24.如權利要求23所述的集熱器，其特征在于，底板由加強材料、背側覆蓋材料、太陽能電池、填充物和保護膜組成。25.如權利要求24所述的集熱器，其特征在于，底板還包括絕熱材料。26.如權利要求23所述的集熱器，其特征在于，太陽能電池部分地設在入口附近的位置。27.如權利要求23所述的集熱器，其特征在于，熱介質在集熱板的背側流動。28.如權利要求26所述的集熱器，其特征在于，底板包括兩個底板，其中之一具有太陽能電池另一個沒有太陽能電池。29.如權利要求28所述的集熱器，其特征在于，具有太陽能電池的底板之上的窗包括白玻璃，而沒有太陽能電池的底板之上的窗具有藍玻璃。30.如權利要求23所述的集熱器，其特征在于，集熱板是彎曲的。31.一種無源太陽能裝置，包括一個集熱器，該集熱器包括具有窗的箱體，陽光通過窗進入箱體之中；箱體具有使加熱流體介質進入箱體的入口，使加熱流體介質流出箱體的出口，和集熱板以及設在箱體中的太陽能電池；一條與出口連接的用于將進入的流體引入室內的通道；設在通道中的風扇。32.如權利要求31所述的無源太陽能裝置，其特征在于，太陽能電池包括非晶體硅半導體。33.如權利要求31所述的無源太陽能裝置，其特征在于，箱體的內表面上設有絕熱材料。34.如權利要求31所述的無源太陽能裝置，其特征在于，箱體由金屬、木材、聚苯乙烯、硅化鈣或苯乙烯構成。35.如權利要求31所述的無源太陽能裝置，其特征在于，集熱板具有太陽能電池并且將箱體的內部分割成背光側和受光側兩部分。36.如權利要求35所述的無源太陽能裝置，其特征在于，集熱板受光側的熱阻小于背光側的熱阻。37.如權利要求35所述的無源太陽能裝置，其特征在于，集熱板包括加強材料、背覆蓋膜、背側填充物、太陽能電池、頂側填充物和保護膜。38.如權利要求37所述的無源太陽能裝置，其特征在于，加強材料為金屬層。39.如權利要求37所述的無源太陽能裝置，其特征在于，背側填充物的厚度小于頂側填充物的厚度。40.如權利要求35所述的無源太陽能裝置，其特征在于，在靠近入口的位置局部地設置太陽能電池。41.如權利要求35所述的無源太陽能裝置，其特征在于，熱介質在集熱板的背側流動。42.如權利要求35所述的無源太陽能裝置，其特征在于，至少集熱板的背光側為黑色。43.如權利要求35所述的無源太陽能裝置，其特征在于，集熱板的背光側具有粗糙的表面，或具有散熱片。44.如權利要求31所述的無源太陽能裝置，其特征在于，窗具有太陽能電池并且集熱板將將箱體分割成背光側和受光側。45.如權利要求44所述的無源太陽能裝置，其特征在于，在窗體具有太陽能電池的背光側部分的熱阻小于受光側的熱阻。46.如權利要求44所述的無源太陽能裝置，其特征在于，窗體包括加強材料、頂側填充物、太陽能電池、背側填充物和保護膜。47.如權利要求46所述的無源太陽能裝置，其特征在于，加強材料包括玻璃或透明樹脂板。48.如權利要求46所述的無源太陽能裝置，其特征在于，背側填充物的厚度小于頂側填充物的厚度。49.如權利要求44所述的無源太陽能裝置，其特征在于，太陽能電池部分地設在入口附近的位置。50.如權利要求44所述的無源太陽能裝置，其特征在于，加熱介質在集熱板的背側流動。51.如權利要求49所述的無源太陽能裝置，其特征在于，窗包括兩個窗，其中之一具有太陽能電池而另一個沒有太陽能電池。52.如權利要求51所述的無源太陽能裝置，其特征在于，具有太陽能電池的窗包括白玻璃，沒有太陽能電池的窗包括藍玻璃。53.如權利要求31所述的無源太陽能裝置，其特征在于，箱體的底板具有太陽能電池，集熱板在沒有太陽能電池的部分將箱體分割成上下兩部分。54.如權利要求53所述的無源太陽能裝置，其特征在于，底板由加強材料、背側覆蓋材料、太陽能電池、填充物和保護膜組成。55.如權利要求54所述的無源太陽能裝置，其特征在于，底板還包括絕熱材料。56.如權利要求53所述的無源太陽能裝置，其特征在于，太陽能電池部分地設在入口附近的位置。57.如權利要求53所述的無源太陽能裝置，其特征在于，熱介質在集熱板的背側流動。58.如權利要求56所述的無源太陽能裝置，其特征在于，底板包括兩個底板，其中之一具有太陽能電池而另一個沒有太陽能電池。59.如權利要求58所述的無源太陽能裝置，其特征在于，具有太陽能電池的底板之上的窗包括白玻璃，而沒有太陽能電池的底板之上的窗具有藍玻璃。60.如權利要求53所述的無源太陽能裝置，其特征在于，集熱板是彎曲的。全文摘要設在集熱器中的集熱板位置的太陽能電池組件，該組件位于其窗件或底板的位置。利用這種結構可以獲得一個混合系統(tǒng)，其中在保持太陽能電池的性能的同時可以使熱空氣流入室內，所述的電池使用非晶體硅半導體。在將太陽能電池設在集熱板位置的情況下，用作填充物的樹脂的熱阻高至可以使空氣的獲得足夠高溫度的熱。為了解決這些問題，使太陽能電池組件上背光側的熱阻小于受光側的熱阻。文檔編號H01L31/058GK1162729SQ9710235公開日1997年10月22日申請日期1997年1月30日優(yōu)先權日1996年1月31日發(fā)明者高田健司,深江公俊,三村敏彥,森昌宏,鹽見哲申請人:佳能株式會社