[发明专利]一种太阳能电池系统的调温装置

说明书

技术领域

本发明涉及调整太阳能电池板温度的装置，尤其涉及通过调整太阳能电池板温度提高其发电效率的装置。 

背景技术

随着社会能源需求的不断提高，寻找新能源已经成为当前社会迫切关注的课题。因为具有无枯竭危险、无污染、获取时间短等多种优点，太阳能发电技术作为一种理想的新能源已经越来越受到重视。 

太阳能电池是一种通过光电效应直接把光能转化成电能的器件。目前在大规模应用和工业生产中占据主导地位的太阳能电池主要由半导体硅材料制成。当光线照射在太阳能电池表面时，一部分光子被半导体硅材料吸收；光子的能量传递给了硅原子，使电子发生了跃迁形成电位差，当外部接通电路时，在该电压的作用下，将会有电流流过外部电路产生一定的输出功率，完成光能到电能的转换。多个电池串联或并联起来就可以成为有比较大的输出功率的太阳能电池组件了。与火力发电、核能发电相比，太阳能电池不会消耗自然资源，更不会引起环境污染。太阳能电池组件可以大中小并举，可以大到百万千瓦的中型电站，也可以小到只供一户使用，这些优势是其它类型的电源所无法比拟的。 

如图2所示，现有太阳能电池组件按敷设顺序一般包括以下几层：背板层1’，玻璃层2，胶膜层3，太阳能电池板层4和胶膜层5。其中，胶膜是用乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)为主要原料，添加各种助剂后，经加热挤出成型的产品。该胶膜在常温时无粘性，便于裁切分割操作。在封装时，按上述材料层依序叠合于铝合金框内；然后，放入层压机内加热、加压、并抽真空；最后，放入设定温度的固化炉 中恒温所需时间即可。 

但是，作为新能源，太阳能电池仍然面对面对降低成本，提高转换效率等诸多有待解决的问题。本领域技术人员理解，太阳能电池组件的输出功率取决于太阳辐照度、太阳光谱分布和太阳能电池组件的工作温度。在工作温度较高的情况下，随着温度的升高，太阳能电池的开路电压值下降，转换效率降低。大约温度每升高一摄氏度，开路电压值下降2～3mV，太阳能电池工作效率下降0.5％。太阳能电池在工作时，一般工作温度要达到45-70度之间，以太阳能电池工作温度为50度为例，其功能输出衰减最少为10％。例如，对于200瓦的太阳能电池板，其实际输出仅为180瓦，实际成本提高了10％。以此类推，如果每天日照6小时，一天发电减少120瓦，其寿命为25年，每年发电减少43.8千瓦，25年减少1.1兆瓦，浪费了大量的能源输出。 

温度升高会对太阳能电池组件及其封装材料的使用寿命带来负面影响。当电池温度高达200摄氏度时，太阳能电池只能工作30分钟。高温还会提高胶膜层氧扩散速度和活化氧化反应，引起胶膜层的过氧老化，缩短组件寿命。 

但是对如何在控制成本的前提下，通过调整温度将太阳能电池的转换效率控制在较佳范围内，同时延长太阳能电池的使用寿命，目前尚无直接可行的方案。。 

发明内容

本发明的目的就是为了解决太阳能电池板在工作时产生高温从而导致光电转换效率降低，以及使用寿命缩短等上述问题。 

本发明提供了一种通过流媒质来调节太阳能电池板的温度的调温装置，其特征在于，所述调温装置包括：具有中空结构的扁平的热交换部件，所述中空结构用以容置或流过所述流媒质；所述太阳能电池板的部分或全部被贴合在所述热交换部件的外表面上，以通过所述流媒质与所述太阳能电池板间的热交换来调节所述太阳能电池系统的温度。 

优选的，所述热交换部件含有两块都与所述太阳能电池板平行设置 并且保持一定距离的导热板，所述两块导热板的周边被封闭。 

优选的，所述热交换部件具有至少一个流媒质入口和至少一个流媒质出口，在所述流媒质入口和所述流媒质出口之间存在贯通的流媒质通道。 

优选的，所述的中空结构在内部含有能够延缓流媒质流动的缓冲装置。具体的，所述两块导热板具有尺寸规格相同的外表面，所述缓冲装置是在所述两块导热板之间固定设置的多个高度与所述两块导热板的间距相同的栅栏。更具体的，所述栅栏在与其延伸的垂直方向上具有多个贯通的通孔。其中，所述的通孔可以为圆形；或者所述通孔的横截面为半圆形，其圆心位于所述栅栏和所述导热板相交的贴合面上。优选的，多个所述通孔在栅栏的延伸方向上以相同的间距设置。 

优选的，所述的导热板为矩形，并且所述的栅栏与导热板的边缘平行或垂直设置。