[实用新型]光电光热同体同步转换利用太阳能的装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种利用太阳能的装置，具体的说是光电光热同体同步转换利用太阳能的装置。

背景技术

太阳能光伏发电是可再生能源的重要组成部分。但目前光伏电池组建能商品化的产品以单、多晶硅系列产品为主，光电转换率低，一般只有12～15％，高的18％左右。光伏电池的实际光电转换率还要低很多。

硅光电池发电成本高，光电转换效率低，可以通过以下几个措施来改善：第一个是改变硅光电池本身的品质；第二个是利用太阳能跟踪的方法；第三个是能过聚光反射的方法。限制硅光电转换效率提高的主要技术障碍是：电池表面栅线和电池表面复合损失等。要提高硅光电池本身光电转换效率很难。当今，国内外研究人员曾试图利用聚光反射增加光电池表面的光幅照强度来提高光电池的光电转换效率，但由于随着幅照强度的增加，光电池的表面工作温度将同步增加，使电池的开路电压降低，致使光电转换效率不能同步增加，至今有关降低光电池组件表面工作温度的研究尚不能商品化、产业化。在光热利用上，虽然涌现不少关于太阳能研究和实践，但光热、光电的同步转换在概念和实践上都未有进展，极待突破。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是：针对以上现有技术存在的缺点，提出一种可增加硅光电池组件工作面的辐照强度，有效降低硅光电池组件表面的工作温度，成倍提高硅光电池的光电转换效率，使太阳能的热能得到有效利用的光电光热同体同步转换利用太阳能的装置。

本实用新型解决以上技术问题的技术方案是：

光电光热同体同步转换利用太阳能的装置，包括至少一个CPC复合抛物面聚光镜，每一个CPC复合抛物面聚光镜的底面设有由硅光电池单体组装并封装好的带有连接导线的硅光电池组件，CPC复合抛物面聚光镜的下方紧密结合有热交换装置，热交换装置的周边设有保温材料。

热交换装置为换热片、换热管或换热盒。CPC复合抛物面聚光镜的聚光比是3～8。CPC复合抛物面聚光镜的上方和侧面设有连接为一体的玻璃板，可以保护CPC复合抛物面聚光镜和硅光电池组件表面不被污染。CPC复合抛物面聚光镜的抛物面由金属板、塑料板、玻璃、玻璃钢压制而成，或由陶瓷、粘土坯烧结模压而成。

通过CPC复合抛物面聚光镜的聚光反射，光经反射聚集后全部集中在硅光电池组件工作面上以提高光电效率，高效利用太阳能。通过CPC复合抛物面聚光镜反射增加硅光电池组件辐射强度同时，硅光电池组件表面工作温度增加，开路电压下降，在CPC复合抛物面聚光镜的下方采用热交换装置有效地降低硅光电池组件工作面的工作温度，提高光电池转换效率和输出功率，通过热交换装置进行热交换后的冷却介质又可得到利用，使太阳能的热能得到有效利用。

本实用新型的优点是：本实用新型通过光电、光热结合，利用CPC复合抛物面聚光反射，增加硅光电池组件的幅照强度，并通过热交换装置，利用冷却介质对硅光电池组件表面冷却降温，从而成倍增加了硅光电池组件工作面的辐照强度，有效降低了硅光电池组件表面的工作温度，不但成倍提高硅光电池组件的光电转换效率，同时还使太阳能的热能得到有效利用，达到光电、光热同体同步转换，高效利用太阳能的目的。本实用新型的优点具体为：(1)采用CPC复合抛物面聚光镜反射增加硅光电池组件的光辐照强度，CPC聚光镜无须跟踪，结构简单，成本低廉，并有效成倍的降低了硅光电池的用量，减少了发电成本；(2)在CPC复合抛物面聚光镜的下方采用热交换装置，并采用水或气等循环冷却介质，有效降低了硅光电池组件工作面的工作温度，大大提高硅光电池组件转换效率和输出功率，从而降低了投资成本，提高了光电利用的经济效益，有利于硅光电池的推广应用；(3)拓展了硅光电池的应用领域，本实用新型可代替砖、瓦应用住宅建筑的屋面和墙体，可若干组件串、并联组成光伏电站方阵，也可组件单元应用直接作为电源，实现了住宅建筑利用太阳能同步同体供电供热的目标。

附图说明

图1是本实用新型向阳面的结构示意图。

图2是本实用新型背阳面的结构示意图。

图3是本实用新型的侧视图。

具体实施方式

实施例一