光伏光熱一體化組件的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及光伏光熱一體化組件，其特征在于，所述一體化組件的核心組件包括光熱集熱板單元以及鍍?cè)诠鉄峒療岚迳系墓夥∧る姵貑卧?，光伏薄膜電池單元與光熱單元一體化成型，所述光伏單元包括銅銦鎵硒光伏薄膜以及鍍?cè)诠夥∧は旅娌⑴c光伏薄膜形成一個(gè)整體的氧化鋁襯底。該技術(shù)方案具有如下優(yōu)點(diǎn)，1）薄膜光伏電池和太陽(yáng)能集熱板是個(gè)不可分割的整體，太陽(yáng)能集熱板就是薄膜電池的襯底材料。2）該光伏光熱一體化組件與建筑緊密結(jié)合安裝為建筑提供了較好保溫絕熱性能，且系統(tǒng)總體成本較低；3）該組件降低了光伏電池的表面溫度，可增加光伏電池的轉(zhuǎn)換效率；4）薄膜光伏電池的襯底使用單面氧化處理過(guò)的鋁板，鋁板的熱傳導(dǎo)效率高于玻璃，所以相比玻璃是較佳的導(dǎo)熱材料之一。
【專(zhuān)利說(shuō)明】光伏光熱一體化組件
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種光伏光熱組件，具體來(lái)說(shuō)涉及一種太陽(yáng)能光伏光熱一體化組件，屬于光伏光熱【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]太陽(yáng)能光熱是指太陽(yáng)輻射的熱能，太陽(yáng)能光熱利用，除太陽(yáng)能熱水器外，還有太陽(yáng)房、太陽(yáng)灶、太陽(yáng)能溫室、太陽(yáng)能地暖系統(tǒng)、太陽(yáng)能干燥系統(tǒng)、太陽(yáng)能土壌消毒殺茵技術(shù)等。光伏電池工作原理為太陽(yáng)能電池是通過(guò)光電效應(yīng)直接把光能轉(zhuǎn)化成電能的裝置。光伏和光熱技術(shù)充分體現(xiàn)了利用太陽(yáng)能的有益效果，本領(lǐng)域的技術(shù)人員一直嘗試將上述兩種技術(shù)進(jìn)行組合，以便于更大的發(fā)揮太陽(yáng)能的優(yōu)勢(shì)，但是現(xiàn)有技術(shù)僅僅是將上述兩種組件進(jìn)行簡(jiǎn)單的組合，這種方案不但成本昂貴，而且效果可能相互抑制:即當(dāng)光伏發(fā)電的太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換效率高時(shí)，可能會(huì)降低太陽(yáng)能集熱的轉(zhuǎn)換效率，反之亦然。如何充分的發(fā)揮光伏和光熱兩種技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，讓其同時(shí)產(chǎn)生最大轉(zhuǎn)換效率，在有限的建筑安裝面積上最大限度地把太陽(yáng)能的能量轉(zhuǎn)換和利用起來(lái)，因此，迫切的需要ー種新的技術(shù)來(lái)解決上述問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明正是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題，提供ー種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安裝方便、成本較低的光伏光熱一體化組件，該光伏光熱一體化組件可以增加光伏電池的轉(zhuǎn)換效率，增加單位面積上太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換效率。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下，所述一體化組件包括光熱單元以及鍍?cè)诠鉄釂卧系墓夥姵貑卧?，所述光伏電池單元包括銅銦鎵硒光伏薄膜以及在光伏薄膜下面并與光伏薄膜一體化的氧化鋁板層。
[0005]光伏光熱一體化組件，其特征在于，所述一體化組件包括光熱單元以及鍍?cè)诠鉄釁g元上的光伏単元，所述光伏単元包括銅銦鎵硒光伏薄膜以及鍍?cè)诠夥∧は旅娌⑴c光伏薄膜一體化成型的氧化鋁底層。
[0006]作為本發(fā)明一種改進(jìn)，所述銅銦鎵硒光伏薄膜的厚度為0.002— 0.004mm。在形成光伏發(fā)電功能的同吋，對(duì)太陽(yáng)能集熱效率影響微小。
[0007]作為本發(fā)明一種改進(jìn)，所述銅銦鎵硒光伏薄膜從上到下依次為氧化鋅層、硫化鎘層，銅銦鎵硒層、鑰層。
[0008]作為本發(fā)明一種改進(jìn)，所述光伏単元與光熱單元是個(gè)不可分割的整體。
[0009]作為本發(fā)明一種改進(jìn)，所述光熱單元為平板集熱器或者真空管集熱器。
[0010]作為本發(fā)明一種改進(jìn)，所述平板集熱器包括基板，設(shè)置在基板周?chē)目蚣?，設(shè)置在兩側(cè)的背板和位于框架內(nèi)的冷卻管，所述框架內(nèi)和框架外設(shè)置有保溫絕熱材料。
[0011]作為本發(fā)明一種改進(jìn)，所述平板集熱器外框架外設(shè)置有保溫絕熱材料。利于在大面積安裝時(shí)減少組件安裝間隙，提高系統(tǒng)和建筑物的總體保溫絕熱效果。
[0012]相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)如下，I)薄膜光伏電池和太陽(yáng)能集熱板是個(gè)不可分割的整體，太陽(yáng)能集熱板就是薄膜電池的襯底材料。2)銅銦鎵硒薄膜電池厚度僅為
0.002-0.004mm,比晶硅電池片(約0.18-0.22mm)薄很多，相比使用晶硅電池片的光伏光熱一體化產(chǎn)品，本技術(shù)的太陽(yáng)能集熱性能的效率較高。3)薄膜光伏電池的襯底使用單面氧化處理過(guò)的鋁板，鋁板的熱傳導(dǎo)效率高于玻璃，所以相比玻璃是較佳的導(dǎo)熱材料之一。4)該光伏光熱一體化組件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安裝方便、成本較低；5)該組件降低了光伏電池的表面溫度，可増加光伏電池的轉(zhuǎn)換效率；6)該組件增加單位面積上的太陽(yáng)能綜合轉(zhuǎn)換效率是光伏發(fā)電和太陽(yáng)能集熱效率的疊加，最高可達(dá)50% — 60%。7)該組件與建筑墻體的緊密結(jié)合安裝，對(duì)建筑物起到了一定的保溫絕熱作用，安裝此產(chǎn)品的建筑物可產(chǎn)生冬暖夏涼的效果。8)該組件邊框增加使用保溫材料設(shè)計(jì)，在大面積安裝時(shí)可減少組件之間的間隙，更可進(jìn)一步提高安裝的產(chǎn)品對(duì)建筑墻體的總體保溫絕熱效果，減少建筑物的能耗。9)綜合以上說(shuō)明，本發(fā)明結(jié)合了薄膜光伏發(fā)電和光熱集熱性能，同時(shí)與建筑墻體緊密結(jié)合可提高建筑物的保溫絕熱性能，是實(shí)現(xiàn)環(huán)保綠色建筑的創(chuàng)新產(chǎn)品。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1為本發(fā)明光伏薄膜電池在氧化鋁基板上單元結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本發(fā)明實(shí)施6光伏光熱組件結(jié)構(gòu)剖面圖；
圖3為本發(fā)明實(shí)施6側(cè)面圖；
圖中:1、氧化鋅層，2、硫化鎘層，3、銅銦鎵硒層，4、鑰層，5、氧化鋁層，6、鋁板，1-1、銅銦鎵硒光伏薄膜，1-2、氧化鋁板層，7、光伏薄膜電池和集熱板一體部件，8、框架，10、導(dǎo)熱管，11、鋼化玻璃，12、保溫絕熱材料，13、保溫絕熱材料，14、集熱器組件背板。
【具體實(shí)施方式】
[0014]為了加深對(duì)本發(fā)明的理解和認(rèn)識(shí)，下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明做出進(jìn)一步的說(shuō)明和介紹。
[0015]實(shí)施例1:
參見(jiàn)圖1，光伏光熱一體化組件，所述一體化組件包括光熱單元以及設(shè)置在光熱單元上的光伏単元，所述光伏単元包括銅銦鎵硒光伏薄膜1-1以及設(shè)置在光伏薄膜下面并與光伏薄膜一體化成型的氧化鋁層1-2，其中薄膜光伏単元包括銅銦鎵硒光伏薄膜以及單面經(jīng)過(guò)氧化，形成不導(dǎo)電氧化鋁層的金屬鋁平板襯底，所述氧化鋁層包括鋁板6以及生長(zhǎng)在鋁上面的氧化鋁層5。
[0016]實(shí)施例2:
參見(jiàn)圖1，作為本發(fā)明一種改進(jìn)，所述銅銦鎵硒光伏薄膜的厚度為0.002—0.004mm。優(yōu)選為，所述銅銦鎵硒光伏薄膜的厚度為0.002mm。較薄的光伏電池層益于在光伏電池實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)光到電能的轉(zhuǎn)換后，太陽(yáng)光的其余能量能以熱能形式進(jìn)ー步被集熱板吸收，其余結(jié)構(gòu)和優(yōu)點(diǎn)與實(shí)施例1完全相同。
[0017]實(shí)施例3:
作為本發(fā)明一種改進(jìn)，所述銅銦鎵硒光伏薄膜從上到下依次為氧化鋅層1、硫化鎘層2，銅銦鎵硒層3和鑰層4。所述鑰層、銅銦鎵硒層、硫化鎘層和氧化鋅層按先后次序依次鍍?cè)谘趸X板上，成為ー個(gè)薄膜光伏發(fā)電和太陽(yáng)能集熱板不可分割的組件。由于該光伏薄膜僅為0.002-0.004mm厚，大部分太陽(yáng)光的熱能可直接穿透此薄膜被集熱板吸收，該組件可降低光伏電池的表面溫度，可増加光伏電池的轉(zhuǎn)換效率，其余結(jié)構(gòu)和優(yōu)點(diǎn)與實(shí)施例1完全相同。
[0018]實(shí)施例4:
作為本發(fā)明一種改進(jìn)，所述光伏単元與光熱單元一體化成型，設(shè)置為一體成型的組件轉(zhuǎn)換效率更高，其余結(jié)構(gòu)和優(yōu)點(diǎn)與實(shí)施例1完全相同。
[0019]實(shí)施例5:
作為本發(fā)明一種改進(jìn)，所述光熱單元為平板集熱器。其余結(jié)構(gòu)和優(yōu)點(diǎn)與實(shí)施例1完全相同。
[0020]實(shí)施例6:
參見(jiàn)圖2、3，作為本發(fā)明一種改進(jìn)，所述平板集熱器包括基板7，設(shè)置于基本上的鋼化玻璃11，設(shè)置在基板周?chē)目蚣?，設(shè)置在集熱器組件背面的背板14和位于框架內(nèi)的導(dǎo)熱管10，所述框架8內(nèi)設(shè)置有保溫絕熱材料12及框架8外設(shè)置有保溫絕熱材料13。該組件可減少組件和組件之間的空隙，提高了在多個(gè)相同組件并列安裝時(shí)，系統(tǒng)總體的的保溫絕熱性能，減少與之緊密結(jié)合的建筑物的能耗，其余結(jié)構(gòu)和優(yōu)點(diǎn)與實(shí)施例1完全相同。
[0021]本發(fā)明還可以將實(shí)施例2、3、4、5、6所述技術(shù)特征中的至少ー個(gè)與實(shí)施例1組合形成新的實(shí)施方式。
[0022]需要說(shuō)明的是上述實(shí)施例僅僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并沒(méi)有用來(lái)限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，在上述基礎(chǔ)上所作出的等同替換或者替代均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍，本發(fā)明的保護(hù)范圍以權(quán)利要求書(shū)為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.光伏光熱一體化組件，其特征在于，所述一體化組件包括光熱單元以及鍍?cè)诠鉄釂卧系墓夥姵貑卧龉夥姵貑卧ㄣ~銦鎵硒光伏薄膜以及在光伏薄膜下面并與光伏薄膜一體化的氧化鋁板層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光伏光熱一體化組件，其特征在于，所述銅銦鎵硒光伏薄膜的厚度為 0.002—0.004mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光伏光熱一體化組件，其特征在于，所述光伏薄膜的襯底材料為單面經(jīng)過(guò)陽(yáng)極氧化處理，形成一層不導(dǎo)電氧化鋁膜的金屬鋁板，益于將銅銦鎵硒層鍍?cè)诖艘r底材料上,形成光伏發(fā)電功能。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光伏光熱一體化組件，其特征在于，所述銅銦鎵硒光伏薄膜從上到下依次為氧化鋅層、硫化鎘層、銅銦鎵硒層、鑰層。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的光伏光熱一體化部件,其特征在于，所述光伏單元與光熱單元是個(gè)不可分割的整體。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的光伏光熱一體化組件，其特征在于，所述光熱單元為平板集熱器。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的光伏光熱一體化組件，其特征在于，所述平板集熱器包括鋼化玻璃，設(shè)置在鋼化玻璃周?chē)目蚣?，設(shè)置在兩側(cè)的背板和位于框架內(nèi)的導(dǎo)熱管，所述框架內(nèi)設(shè)置有保溫絕熱材料。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的光伏光熱一體化組件，其特征在于，所述平板集熱器外框架外設(shè)置有保溫絕熱材料。
【文檔編號(hào)】H02S40/42GK103501158SQ201310122894
【公開(kāi)日】2014年1月8日 申請(qǐng)日期:2013年4月10日 優(yōu)先權(quán)日:2013年4月10日
【發(fā)明者】高清鴻 申請(qǐng)人:高清鴻