[发明专利]场效应薄膜光伏电池板组件与集热器组合的热电联供装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种薄膜光伏电池，具体涉及一种场效应薄膜光伏电池板组件与集热器组合的热电联供装置，是一种场效应薄膜光伏电池板与场效应薄膜微光伏电池进行一体化集成，形成场效应薄膜光伏电池板组件，并且通过该场效应薄膜光伏电池板组件与翼管式平板式集热器组合，形成一种太阳能热电联供的装置。

背景技术

当前已公知的太阳能热水器共有两大系列，一种是真空管式热水器与平板翼管式热水器，还没有一种热电联供的光伏发电与太阳能热水器一体化联供的装置。而已公知的非晶                                                叠层特怔的薄膜光伏电池板结构是采用等离子增强化学气相沉积（PECVD），将薄膜层依次沉积在大面积衬底玻璃上，并用激光刻蚀实现多个条状的单段电池单元，而且每个单段电池单元正负极之间相互在内部串联，所形成的薄膜光伏电池板组件；目前采用的非晶叠层单结特怔的薄膜光伏电池板的光电转换效率一般都小于8%；参看附图1中，是公知的薄膜光伏电池板组件中单段电池单元的具体结构，1.0是非晶硅叠层结、1.1是透明导电膜TCO层、1.2是背面电极层，三部分组成。

参看附图2是非晶硅薄膜光伏电池板结构的三视图；非晶硅薄膜光伏电池板结构是由n个A1非晶硅薄膜光伏单段电池1…单段电池n-2、单段电池n-1、单段电池n，在内部电气串联；电池集流母线（串联电池正极）A3、电池集流母线（串联电池负极）A4、载体玻璃A2所组成。

参看附图3，是附图2非晶硅薄膜光伏电池板结构的B-B剖面图,对应电池段串联电路图；单段电池单元结构长为L、宽为 a，相邻的单段电池之间有激光刻蚀的间隙；每个单段电池是由透明导电膜（TCO）1.1，单段电池的输出正极；单结（a-Si:H）1.0；背面电极层1.2，单段电池的输出负极所组成；A5是每个单段电池相互正负极串联接触面；所以当今国内外非晶硅薄膜光伏电池板结构是由n个非晶硅薄膜光伏电池段，在光伏电池板内部电气串联而构建的组件；由于非晶硅薄膜光伏电池板的光电转换效率在8%一下，所以采用非晶硅薄膜光伏电池板与翼管式平板式集热器组合，形成的太阳能热电联供装置发电量较低。

本发明是在专利申请文件（CN102064213A）公开了“一种外加电场效应薄膜光伏电池及与电场源集成的光伏电池板”结构，是经n次激光刻蚀工艺，刻出n个场效应单段电池，在进行每个场效应单段电池进行6次激光刻蚀工艺制作6个微电池电场源，使得激光刻蚀工艺中刻蚀次数为n×6次，激光刻蚀工艺生产成本大大提高了6倍。注：一般场效应薄膜光伏电池板经n次激光刻蚀工艺，刻出n个场效应单段电池，激光刻蚀工艺生产成本占整个场效应光伏电池板生产成本的1/3。

专利申请文件（CN102064213A）公开了“一种外加电场效应薄膜光伏电池及与电场源集成的光伏电池板”只能应用在高端光伏发电的场合，不利于应用在太阳能热电联供的装置，该“一种外加电场效应薄膜光伏电池及与电场源集成的光伏电池板”结构图，参看附图4-1、图4-2、图5-1、图5-2、图5-3、图6-1、图6-2所示。

图4-1是场效应单结薄膜光伏电池结构、图4-2是场效应双本怔单结薄膜光伏电池结构，其中10-1与20-1是TCO透明导电层、10-2与20-2是单结层、10-3与20-3是背面电极层、10-4与20-4是绝缘层、10-5与20-5是电场层，以及单段电池电路符号，G为电场层连接点。

图5-1、图5-2、图5-3是场效应光伏电池板结构的三视图，其主要特征是：由n个场效应非晶硅薄膜光伏单段电池C1.1、载体C1.2、串联电池输出正极C1.3、串联电池输出负极C1.4、内部相邻电池正负极连接面C1.5、电场层C1.6组成，并且每个单段电池段（长为L、宽为a）的两端都集成有3个（宽为b、长为a）串联同结构的微电池C1.7与C1.8，C1.9为微电池之间电场层连接。

图6-1 是场效应光伏电池板结构A-A剖面图，对应单段电池与微电池连接电路图；每个场效应非晶硅薄膜光伏电池段的两端，都集成有3个串联同结构的微电池组电场电源，左右两端3个串联微电池组，分别为Vb1+Vb2+Vb3=3Vb、Vb4+Vb5+Vb6=3Vb，而且左右两端串联微电池组的正极与负极，都是通过电场层C1.6与TCO层并联在该场效应非晶硅薄膜光伏电池段VLn（n=1、2、3…n），形成每个场效应非晶硅薄膜光伏电池段VLn都有自身集成的串联微电池组，构成该单段电池的电场电源。