專利名稱：太陽能光伏-溫差發(fā)電系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種利用太陽能發(fā)電的裝置，尤其是利用光伏電池工作時產(chǎn)生熱量與環(huán)境氣溫形成的溫差而組成的太陽能光伏-溫差發(fā)電系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前，公知的太陽能發(fā)電及溫差發(fā)電有1.中國專利《超高倍率聚光太陽能電池裝置》申請?zhí)?00610(^4633.6 ;2.中國專利《陽光板聚光太陽能電池裝置》申請?zhí)?201020049713. 4 ；所引證的現(xiàn)有的專利技術(shù)光伏電池的散熱都沒有很好的解決。其中《超高倍率聚光太陽能電池裝置》發(fā)明專利的光伏組件，據(jù)該專利的說明書記載位于超高倍率太陽能聚光裝置的焦點(diǎn)上，而太陽能光伏組件的熱量，僅靠支撐組件的長長的金屬桿是不能高效的傳導(dǎo)出去的。其結(jié)果是，太陽能光伏組件在高溫的作用下失效而不能工作。所引用的《陽光板聚光太陽能電池裝置》也沒有提出太陽能光伏電池的散熱方案，因?yàn)樘柲芄夥姵赜迷诰酃?非直射光)的模式下，其溫升數(shù)倍于直射光模式下。我們知道，組成太陽能光伏電池的半導(dǎo)體硅材料，正常工作極限溫度是不能超過125°C的。太陽能光伏電池在直射光模式下，在不特別設(shè)計(jì)散熱裝置的情況下其正常工作溫升是不會超過硅材料的極限溫度的。但是，當(dāng)太陽能光伏電池工作在聚光模式下情況就不同了。在采用凹面鏡超高倍率聚光工作模式下，其焦點(diǎn)處的溫度可達(dá)數(shù)百度，這對半導(dǎo)體硅材料來說是致命的。所引證的第二項(xiàng)專利《陽光板聚光太陽能電池裝置》雖然聚光倍率較低，但由于沒有為太陽能光伏電池工作中的溫升提出有效地散熱方案，將大大影響太陽能電池的工作可靠性。
發(fā)明內(nèi)容為了克服現(xiàn)有的太陽能光伏電池工作在聚光模式下，因光伏電池組散熱困難導(dǎo)致的光伏電池組溫升過高，而致使整個發(fā)電系統(tǒng)工作可靠性下降的不足，本實(shí)用新型提出新的技術(shù)方案采用半導(dǎo)體溫差發(fā)電模塊，利用光伏電池組工作時產(chǎn)生的溫度，與環(huán)境較低的溫度之間的溫差，二次發(fā)電。有效地解決了光伏電池組工作時的溫升。半導(dǎo)體溫差發(fā)電模塊輸出的電能與光伏電池組輸出的電能合并，又大大提高了整個系統(tǒng)的光電轉(zhuǎn)換效率。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是太陽能光伏電池組固定在金屬蓄熱板上。為了減少太陽能光伏電池組向金屬蓄熱板傳遞熱量的熱阻，保持兩者之間的緊密接觸是必要的。金屬蓄熱板的另一面是溫差發(fā)電模塊組的熱面，基于同樣的理由，它們之間也是緊密接觸的。溫差發(fā)電模塊組的冷端與風(fēng)冷散熱器緊密接觸。為了防止熱短路在溫差發(fā)電模塊組的周邊及模塊與模塊之間的空隙用絕熱材料填充。為了提高溫差發(fā)電模塊組的發(fā)電效率溫差發(fā)電模塊組的冷面可用水冷(或油冷)。此時溫差發(fā)電模塊組的冷面與熱交換器結(jié)合在一起，熱交換器通過散熱工質(zhì)管路與散熱器相連接。此時液體冷卻系統(tǒng)的載熱工質(zhì)是普通水或油或防凍液。采用水冷適合在中國的長江以南地區(qū)使用，而在高寒地區(qū)應(yīng)使用油冷或防凍液，以保證設(shè)備的安全運(yùn)轉(zhuǎn)。與太陽能光伏電池組面積相匹配的平面反光鏡通過連接件固定在太陽能光伏電池組的上下左右四個方位上其安裝角度保證入射太陽光線能夠反射到太陽能光伏電池組上即可。太陽能光伏電池組的輸出電極和半導(dǎo)體溫差發(fā)電模塊的輸出電極，分別通過防回流肖特基二極管與總輸出電極相連接。本實(shí)用新型的有益效果是，在平面聚光鏡的作用下，太陽能光伏電池可以在四倍于太陽光直射模式電能輸出下工作。太陽能光伏電池組因聚光效應(yīng)產(chǎn)生的額外高溫被半導(dǎo)體溫差發(fā)電模塊所消化，并轉(zhuǎn)化為電能與太陽能光伏電池輸出的電能疊加輸出，顯著地提高了整個系統(tǒng)的光電轉(zhuǎn)換效率。在特定的用電需求下減少了系統(tǒng)的投資費(fèi)用。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。

圖1是本實(shí)用新型的主視圖圖2是主視圖的俯視圖圖3是第二個實(shí)施例圖圖中1.平面反光鏡，2.太陽能光伏電池組，3.金屬蓄熱板，4.溫差發(fā)電模塊， 5.保溫材料，6.風(fēng)冷散熱器。7.熱交換器，8.散熱工質(zhì)管路，9.散熱器。
具體實(shí)施方式
在圖中，平面反光鏡(1)、通過連接件固定在太陽能光伏電池組O)的上下左右四個方位，平面反光鏡(1)安裝角度要保證入射的太陽光通過鏡面全部反射到太陽能光伏電池組O)的面上去。太陽能光伏電池組( 與金屬蓄熱板C3)緊密裝配在一起，以最大限度地減少太陽能光伏電池組⑵向金屬蓄熱板⑶的熱量傳導(dǎo)過程中所產(chǎn)生的熱阻。金屬蓄熱板(3)的另一面裝配有溫差發(fā)電模塊組件G)。因?yàn)樵撃K與金屬蓄熱板C3)接觸面積的比值遠(yuǎn)大于太陽能光伏電池組(2)與金屬蓄熱板(3)的接觸面積的比值，故溫差發(fā)電模塊組件(4)與金屬蓄熱板(3)的熱阻現(xiàn)象更值得注意，裝配時兩者除保持一定的接觸壓力外兩者的接觸面應(yīng)使用硅脂，以進(jìn)一步減少熱阻。風(fēng)冷散熱器(6)與溫差發(fā)電模塊(4) 的冷面相連接，在風(fēng)冷散熱器(6)表面溫度高于環(huán)境溫度20°C時，應(yīng)加裝冷卻風(fēng)扇，以保證溫差發(fā)電模塊冷熱面的溫差不少于40°C。溫差發(fā)電模塊(4)的周邊及模塊與模塊的空隙填充保溫材料，以防止金屬蓄熱板(3)的熱損耗和溫差發(fā)電模塊(4)冷熱面的熱短路。圖3是本實(shí)用新型的第二個實(shí)施例為了令溫差發(fā)電模塊的冷端溫度更低，以獲得溫差發(fā)電模塊冷熱端較大的溫差，溫差發(fā)電模塊的冷端用水冷(中國南方地區(qū))或油冷 (中國北方地區(qū))用油冷的目的就是防止在北方寒冷的冬季冷卻水結(jié)冰損壞發(fā)電系統(tǒng)的散熱部件。充滿冷卻液的熱交換器(7)與溫差發(fā)電模塊(4)冷端緊密連接，熱交換器(7)通過散熱工質(zhì)管路(8)與散熱器(9)聯(lián)通。如此，溫差發(fā)電模塊的冷熱端獲得最大的溫差，進(jìn)而輸出更多的電能。
權(quán)利要求1.一種太陽能光伏-溫差發(fā)電系統(tǒng)，由平面反光鏡、太陽能光伏電池組組成，其特征是太陽能光伏電池組固定在金屬蓄熱板上，金屬蓄熱板的另一面是半導(dǎo)體溫差發(fā)電模塊組的熱面，半導(dǎo)體溫差發(fā)電模塊組的冷端與風(fēng)冷散熱器緊密接觸，在半導(dǎo)體溫差發(fā)電模塊組的周邊及模塊與模塊之間的空隙用絕熱材料填充，與太陽能光伏電池組面積相匹配的平面反光鏡通過連接件固定在太陽能光伏電池組的上下左右四個方位上，太陽能光伏電池組的輸出電極和半導(dǎo)體溫差發(fā)電模塊的輸出電極分別通過防回流肖特基二極管與總輸出電極相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能光伏-溫差發(fā)電系統(tǒng)，其特征是溫差發(fā)電模塊組的冷面與熱交換器結(jié)合在一起，熱交換器通過載熱工質(zhì)管路與散熱器相連接
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的太陽能光伏-溫差發(fā)電系統(tǒng)，其特征是載熱工質(zhì)是普通水
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的太陽能光伏-溫差發(fā)電系統(tǒng)，其特征是載熱工質(zhì)是油或防凍液。
專利摘要一種太陽能光伏-溫差發(fā)電系統(tǒng)，由平面反光鏡、太陽能光伏電池組組成，太陽能光伏電池組固定在金屬蓄熱板上，金屬蓄熱板的另一面是半導(dǎo)體溫差發(fā)電模塊組的熱面，半導(dǎo)體溫差發(fā)電模塊組的冷端與風(fēng)冷散熱器緊密接觸，在半導(dǎo)體溫差發(fā)電模塊組的周邊及模塊與模塊之間的空隙用絕熱材料填充，與太陽能光伏電池組面積相匹配的平面反光鏡通過連接件固定在太陽能光伏電池組的上下左右四個方位上，太陽能光伏電池組的輸出電極和半導(dǎo)體溫差發(fā)電模塊的輸出電極分別通過防回流肖特基二極管與總輸出電極相連接。
文檔編號H02N11/00GK202019321SQ20102061646
公開日2011年10月26日 申請日期2010年11月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月22日
發(fā)明者殷婷婷 申請人:殷婷婷