[实用新型]一种太阳能电池组件的散热结构

说明书

本实用新型公开了一种太阳能电池组件的散热结构，在用于水上的太阳能光伏阵列系统其太阳能电池组件的背板背面固定设置呈螺旋形式的吸液棉层，吸液棉层厚度均一，所述散热结构还包括通过毛细作用向位于高度上较高的吸液棉层部分传递水分的输水组件。本实用新型利用水的自然蒸发对电池进行冷却，适用于河流或沟渠上方的太阳能光伏阵列系统的散热，输出开路电压减小幅度大幅下降，短路电流几乎不再升高，最大输出功率几乎未减小；大大抑制了晶硅电池的光电转化效率。

技术领域

本实用新型涉及一种太阳能电池组件的散热结构。

背景技术

研究数据表明：电池温度每上升1℃，晶硅电池的光电转化效率就会下降约0.4％，非晶硅电池大约会下降0.1％。另外，电池在达到其运行温度上限后，电池温度每上升10℃，晶硅电池的老化速率将增加一倍。因此，电池的冷却方式是电池研究和制造中非常重要的一个环节。在相同的光照强度下，温度对电池板的影响：当太阳能电池的温度升高时，其输出开路电压随温度明显减小，短路电流略有升高，总趋势是最大输出功率变小。

系统设计(尤其是存在太阳能电池组件串并联组成太阳能方阵)时，应根据使用环境的不同，适当增加太阳能电池组件数量，以补偿由温度的升高而引起的电压损失和功率损失，保证系统正常使用；同时在太阳电池组件的安装应充分考虑散热问题，尤其是将太阳电池组件与建筑物相结合安装时，应留出足够的散热空间。国外有学者提出将棉吸液芯以螺旋形式均匀布置在光伏板背面并利用水的自然蒸发对电池进行冷却，吸液芯的作用是产生毛细力并据此输送冷却介质。研究人员对水和纳米流体(Al2O3/CuO)水溶液分别作为蒸发介质时的效果进行了对比，结果表明：纳米流体在强化带有吸液芯的PV蒸发冷却应用中作用不是非常明显，而水的蒸发效果要强于纳米流体，与无冷却措施时相比，电池温度下降了21℃。但这种方式由于光伏组件倾斜设置其较高处的吸液棉芯必须比较厚才能较好地实现毛细作用，这样增加了吸液棉的使用量，且由于吸液棉大量使用，水分蒸发效果有一定的损失。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，克服现有技术中存在的缺陷，提供一种太阳能电池组件的散热结构，利用水的自然蒸发对电池进行冷却，适用于河流或沟渠上方的太阳能光伏阵列系统的散热，输出开路电压减小幅度大幅下降，短路电流几乎不再升高，最大输出功率几乎未减小；大大抑制了晶硅电池的光电转化效率。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案是设计一种太阳能电池组件的散热结构，在用于水上的太阳能光伏阵列系统其太阳能电池组件的背板背面固定设置呈螺旋形式的吸液棉层，吸液棉层厚度均一，所述散热结构还包括通过毛细作用向位于高度上较高的吸液棉层部分传递水分的输水组件。

进一步的技术方案是，吸液棉层的中心线为阿基米德螺旋线；所述太阳能电池组件与水平面倾斜设置。为达到在设计月份中(即平均日辐射量最差的月份)能够获得最大的发电量，所以一般光伏组件都是与水平面倾斜设置，本申请方案也是如此，具体多少角度根据地域光照情况通过测算后得到一个较为合理的倾角值，为本领域常规手段，不赘述。

进一步的技术方案是，输水组件包括若干块吸液棉条，吸液棉条沿阿基米德螺旋线的径向设置，吸液棉条的两端分别与吸液棉层相连。由于光伏组件倾斜设置，因此吸液棉条虽然是为了增强处于高处的吸液棉层部分的吸水能力(或说输水能力)来增强散热效果，因此几乎无需在类似每一圈的较高处设置径向的吸液棉条，仅在整个螺旋形的吸液棉层的下半圈设置径向的吸液棉条即可。

另一种技术方案为，输水组件包括竖向设置的海绵连接条，海绵连接条的上端与高度上较高的吸液棉层部分固定连接，海绵连接条的下端与块状吸水海绵固定相连，块状吸水海绵设置于水面上。