[发明专利]一种平板型光伏热水组件及其生产工艺方法

说明书

本发明公开一种平板型光伏热水组件及其生产工艺方法。该平板型光伏热水组件包括框架；框架的下表面设置有保温背板；框架的上表面由上到下依次层叠设置有玻璃盖板、第一光伏电池层压用胶、光伏电池片、第二光伏电池层压用胶、透明背板、第三光伏电池层压用胶和吸热部件；保温背板与吸热部件之间形成保温空腔。本发明使平板型光伏热水组件的生产效率更高，吸热部件与光伏电池片之间黏结效果更好、热传导更优，从而使平板型光伏热水组件的光电光热综合性能更好且更稳定，增强平板型光伏热水组件的使用寿命。

技术领域

本发明涉及太阳能光电光热综合利用领域，特别是涉及一种平板型光伏热水组件及其生产工艺方法。

背景技术

太阳能光伏和太阳能光热是目前太阳能大规模应用的两种主要方式。太阳能热水应用因为其节能、特别是对用户经济适用的优势，在中国已经得到了较普遍的应用。得益于国家对可再生能源发电的政策支持，我国太阳能光伏行业在近十几年的时间里发展迅猛。然而，太阳能光伏发电依然存在发电效率低、成本高且产品基本是比较单一的光伏组件类型的瓶颈，导致中国光伏行业尽管发展迅猛，但存在突出的产品同质化扩张和依赖国家政策补贴支持的发展现状。

PV/T(Solarphotovoltaic/thermal technology，太阳能光伏光热综合利用)技术的概念是：通过对光伏电池的风冷或者水冷设计，达到降低光伏电池工作温度以提高光电效率，同时得到热水或者热空气，实现太阳能光电光热综合利用的目的，其核心即是在太阳能光伏发电的同时回收更大部分的太阳热能并加以利用。理论上PV/T技术系统具有较高的能量转换效率和很好的市场应用前景，因此，PV/T技术是近年来太阳能利用研究中最热门的研究领域之一，而且成为太阳能产业界备受关注的方向。

太阳能光伏光热综合利用(PV/T)技术是将经济适用的太阳能光热技术与太阳能光伏技术有机结合，具有提升光伏产品经济性水平、改变太阳能光伏行业基本单一的光伏组件产品类型等优势。但经调研，尽管国内外已有许多研究机构对此类技术进行了研究，研究提出了各种特色类型的太阳能光伏光热综合利用系统，但目前即使是平板型光伏热水(Flat-Plate Water-Heating PV/T，平板型PV/T热水)组件这种最典型的PV/T组件仍未能全面解决寿命、稳定性、光电效率受损和维护等问题，国内目前也尚无成熟的产品商业化。这主要是因为受限于结构设计和工艺设计方法的原因，平板型光伏热水组件目前采用的主要工艺方法：一是将光伏电池利用导热硅胶与管板吸热板粘结。但因材料热膨胀系数的不同，金属吸热板与光伏电池之间的粘结难以长期稳定保持，导致这种工艺的光伏热水组件的光电和光热性能易衰减甚至失效，因此，存在寿命和稳定性问题；而且粘导热胶工艺与现有光伏组件生产采用的流水作业的层压工艺差异大，当前该工艺一般采用人工涂胶完成，因此该工艺的生产效率比较低，产品稳定性也不足。二是借鉴光伏电池已有成熟层压工艺，先将光伏电池与平面的吸热金属板进行一体层压，然后在层压后的吸热板的背面焊接铜管，从而最终形成管板吸热板与光伏电池的一体结构。但因光伏电池层压温度一般低于200℃，而铜管焊接的温度远高于这个温度范围，高温易破坏光伏电池层压用的EVA和TPT材料层，因而这种工艺的光伏热水组件也易失效，同样存在稳定性和寿命问题。

因此，如何设计一种光电光热综合性能更好、更稳定且使用寿命更长的热水组件，成为本领域当前要解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种平板型光伏热水组件及其生产工艺方法，解决了当前平板型PV/T热水组件的性能稳定性不足导致存在使用寿命的问题。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种平板型光伏热水组件，包括框架；

所述框架的下表面设置有保温背板；

所述框架的上表面由上到下依次层叠设置有玻璃盖板、第一光伏电池层压用胶、光伏电池片、第二光伏电池层压用胶、透明背板、第三光伏电池层压用胶和吸热部件；