[发明专利]具有微流控结构的太阳能光伏电池

说明书

技术领域

本发明涉及一种太阳能光伏电池，更具体地说，本发明涉及一种采用微流控技术以达到较高光伏转化效率的具有微流控结构的太阳能光伏电池。

背景技术

太阳能电池板由半导体材料制成，可将太阳光的辐射能转化为直流电。太阳光照在半导体p-n结上，形成新的空穴-电子对，在p-n结电场的作用下，空穴由n区流向p区，电子由p区流向n区，接通电路后就形成电流。这就是光电效应太阳能电池的工作原理。

太阳能电池板的转化效率随太阳光入射角度增大及工作温度升高而下降。因此减小太阳光入射角度，保证太阳能电池板在最佳的工作温度范围，是提高其转化效率的有效方法。

传统的光伏电池组件散热器大多采用散热鳍片结构，优点在于与外界空气有较大的散热面积，热量交换速率较高。但散热鳍片底部(即与发热元件的接触面)到散热鳍片顶端之间的热量交换完全经由散热鳍片材料本身的热传导完成，需耗费大量导热性能优良的贵重金属；即便如此，受金属自身导热能力所限，仍难达到更好的散热效果。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服了现有电池存在仍难达到更好的散热效果的问题，提供了一种采用微流控技术以达到较高光伏转化效率的具有微流控结构的太阳能光伏电池。

为解决上述技术问题，本发明是采用如下技术方案实现的：所述的具有微流控结构的太阳能光伏电池包括上盖片、太阳能电池板、下盖片及工作介质。

太阳能电池板放入下盖片之中，上盖片对正地盖在下盖片上，上盖片与下盖片的接触面采用粘合剂密封连接。上盖片的下表面和太阳能电池板的上表面之间设置成上流道，太阳能电池板的下表面和下盖片的槽底面之间设置成下流道之主流道。在下盖片底端的散热鳍片的内部设置有下流道之支流道，下流道之主流道和下流道之支流道相连通。上流道和下流道之主流道通过太阳能电池板端面与下盖片的槽侧壁之间的缝隙相连通。具有微流控结构的太阳能光伏电池的左端设置有工作介质入口，具有微流控结构的太阳能光伏电池的右端设置有工作介质出口，工作介质入口与工作介质出口皆和下流道之主流道与上流道连通。工作介质充满上流道、下流道之主流道及下流道之支流道。

技术方案中所述的下盖片是长方形的并在其上设置有一长方形槽的构件。下盖片底端均布有散热鳍片，散热鳍片的对称面和下盖片的纵向对称面垂直相交，相邻散热鳍片的间距为8-12mm，散热鳍片设置有用作下流道之支流道的中空部分，散热鳍片中空部分的上端和下盖片上的长方形槽相通。在下盖片长方形槽的四角处设置有向下凹的长方形的太阳能电池板安装平面，即设置有四个安装太阳能电池板的长方形凹坑，每个长方形凹坑和下盖片上的长方形槽相邻的一侧与长方形槽相通，太阳能电池板安装平面凹下的深度大于太阳能电池板的厚度。沿下盖片纵向对称面并在长方形槽的左右两边对称地设置有工作介质入口与工作介质出口，工作介质入口与工作介质出口和下盖片上的长方形槽相通，工作介质入口与工作介质出口的底面和下盖片上的长方形槽的底面共面；所述的上流道中充满工作介质的厚度为20μm-65μm。下流道之主流道充满工作介质的厚度为80μm-110μm。下流道之支流道充满工作介质的宽度为40μm-60μm；所述的工作介质是易于吸热挥发的高透光性的水、乙醇或丙酮或由它们的混合物制备而成的半饱和蒸汽溶液；所述的上盖片是由光伏玻璃或PMMA材料压制而成。下盖片是由易于传导热量的铜材或铝材压制而成。

与现有技术相比本发明的有益效果是：

1.当太阳光经过本发明所述的具有微流控结构的太阳能光伏电池中的上盖片、液体膜的折射作用到达太阳能电池板表面时，入射角度减小，可提高太阳能电池板的光伏转化效率。

2.本发明所述的具有微流控结构的太阳能光伏电池中的太阳能电池板的上下表面均浸没在液体介质中，液体介质在外界动力下循环流动，散热迅速且均匀，可提高太阳能电池板的光伏转化效率。

3.本发明所述的具有微流控结构的太阳能光伏电池中的下盖片上的散热鳍片内部为中空，液体介质在其中形成热管，可加快散热速度，也可节省大量贵重金属材料，减轻太阳能电池组件重量。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明：

图1-a是组成本发明所述的具有微流控结构的太阳能光伏电池的上盖片的轴测投影图；

图1-b是组成本发明所述的具有微流控结构的太阳能光伏电池的太阳能电池板的轴测投影图；

图1-c是组成本发明所述的具有微流控结构的太阳能光伏电池的下盖片的轴测投影图；

图2是表示本发明所述的具有微流控结构的太阳能光伏电池结构组成的主视图上的全剖视图；