太阳能发电装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种太阳能发电装置。该太阳能发电装置包括：光伏发电模块，用于将光能转化为电能；温差发电模块，用于将热能转化为电能；聚光透镜，用于汇聚太阳光；分光器，用于将聚光透镜汇聚的太阳光分为两路光，一路光入射至光伏发电模块进行光伏发电，另外一路入射至温差发电模块进行温差发电；第一散热器，设置在光伏发电模块中，用于对光伏发电模块中的太阳能电池进行散热；以及第二散热器，设置在温差发电模块中，用于对温差发电模块中的热电器件进行散热。通过本实用新型专利技术，解决了层叠式发电结构的光电转换和热电转换结合时转换效率比较低的技术问题。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及太阳能领域，具体而言，涉及一种太阳能发电装置。
技术介绍
常规光伏发电技术只能利用太阳能中中短波段(如波长<1100nm)的能量，长波段能量无法不但不能转换成电能，还会引起太阳电池发热降低其光电转换效率。如果使用叠层太阳电池技术可以一定程度的拓展光伏发电技术对太阳光谱的利用率，但是成本极高，而且也不能利用100％光谱区间。太阳能温差发电技术需要将太阳能转变为热能再通过热电技术将热能转变为电能，该技术可利用太阳能全光谱能量，但是由于光转热，以及热转电的效率偏低，其整体综合光电效率低于目前的光伏发电技术。现有技术方案中，也有太阳能全光谱利用的装置。申请号为200810117063.X的发明专利“高效低成本太阳能热电联产系统”，采用反射聚光器聚光，汇聚光先通过吸光热媒吸收一部分太阳光能量，剩余的部分透射到光伏电池发电。该装置仅是光伏电池发电，另一部分能量只能转换为低品质热能不能直接转换为电力。另外，热媒的光谱选择性吸收能力不强，一方面会吸收部分光伏可利用波段的能量，另一方面光伏不可利用波段能量的收集效率也不高，能量损失大。申请号为200710063481.0的专利技术专利“太阳能光电光热一体化聚集器”、申请号为201220068262.8的技术专利“太阳能光伏光热复合组件”以及申请号为201220090618.8的技术专利“一种光伏光热一体化组件”，三者的基本结构较为类似，均是在光伏电池的背面安装散热供热器，利用光伏电池本身的余热进行供热。在叠层结构光伏热电复合应用中，由于光伏电池正常工作时温度不宜过高，因此其背面安置的温差发电器件的热电转换效率低。同时长波段光能已经在光伏电池低电极层被反射，无法穿透到温差发电器件热端，因此本装置无法有效利用太阳能全光谱能量。申请号为201110103847.9的专利技术专利“太阳能光伏热电制热模块及光伏热电热水系统”、申请号为201010214752.X的专利技术专利“一种光热混合发电及热利用一体化的太阳能综合利用系统”，两者均是一种叠层式的结构，光伏电池、热电芯片组以及散热器三者层叠在一起，热电芯片利用光伏电池的余热发电，散热器则进一步利用余热供热。申请号为200880025371.8的专利技术专利“太阳能热电和太阳能热的热电联产”，是吸收太阳辐射传递给热电模块发电，热电模块的冷端热量进行供热，没有集成光伏发电方式，光电转换效率相对较低。在这些技术方案中，多数采用叠层式结构，将光伏电池的余热供给热电芯片组进行发电，但是由于光伏电池的余热的品质不好、供热温度较低不能直接转换为电能，或者由于收集较高的热量供给热电芯片组使得光伏发电组和热电芯片的温度过高，降低光伏电池的光电转换效率和热电芯片的热电转换效率。综上所述，现有的方案中存在层叠式发电结构的光电转换和热电转换结合时转换效率比较低的问题。针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
技术实现思路
本技术实施例提供了一种太阳能发电装置，以至少解决层叠式发电结构的光电转换和热电转换结合时转换效率比较低的技术问题。根据本技术实施例的一个方面，提供了一种太阳能发电装置，包括：光伏发电模块，用于将光能转化为电能；温差发电模块，用于将热能转化为电能；聚光透镜，用于汇聚太阳光；分光器，用于将所述聚光透镜汇聚的太阳光分为两路光，一路光入射至所述光伏发电模块进行光伏发电，另外一路入射至所述温差发电模块进行温差发电；第一散热器，设置在所述光伏发电模块中，用于对所述光伏发电模块中的太阳能电池进行散热；以及第二散热器，设置在所述温差发电模块中，用于对所述温差发电模块中的热电器件进行散热。进一步地，所述分光器将所述汇聚的太阳光中波长小于特征波长的短波段光反射到所述光伏发电模块,将所述汇聚的太阳光中波长大于所述特征波长的长波段光透射到所述温差发电模块。进一步地，所述分光器为根据所述太阳能电池的类型设置的、具有相应特征波长的分光器。进一步地，所述聚光透镜为菲涅尔透镜，由超白玻璃或透明塑料制作而成，聚光比在100和1000之间，分光器为分光谱半反半透镜。进一步地，所述光伏发电模块还包括匀光器，所述太阳能电池设置在所述匀光器和所述第一散热器之间，其中：所述匀光器设置在所述太阳能电池的太阳光接收面，用于将入射至所述光伏发电模块的光反射为均匀光斑后照射到所述接收面；所述第一散热器与所述太阳能电池的背面接触连接。进一步地，所述第一散热器与所述太阳能电池的接触面涂有高导热石墨或硅脂层。进一步地，所述匀光器的形状为倒梯形椎体。进一步地，所述倒梯形椎体由四块反射面拼装而成，其中，每个所述反射面为在梯形基板上镀铝、银或银铝复合反射膜形成；或者，所述倒梯形椎体为倒梯形椎体状石英或超白玻璃。进一步地，所述梯形基板包括下述任意一种材料：铝片、钢片、铜片、玻璃片、石英片和塑料片。进一步地，所述第一散热器的结构为板翅式或者针翅式。进一步地，所述温差发电模块还包括吸光板，所述热电器件设置在所述吸光板和所述第二散热器之间，其中：所述吸光板与所述热电器件的热端相接触；所述第二散热器与所述热电器件的冷端相接触。进一步地，所述吸光板以高导热金属材料为基板，镀有选择性光谱吸收层，用于将接收到的光能转化为热能。进一步地，所述吸光板与所述热端的接触面，以及所述第二散热器与所述冷端的接触面军涂有高导热石墨或硅脂层。进一步地，所述吸光板和所述第二散热器通过螺栓压紧以对所述热电器件具有一均匀夹持力。进一步地，所述第一散热器和所述第二散热器均采用金属材料加工而成。进一步地，所述金属材料为铜或者铝。进一步地，所述太阳能发电装置还包括：固定框架，用于固定所述光伏发电模块、所述温差发电模块、所述聚光透镜、所述分光器、所述第一散热器和所述第二散热器。进一步地，所述光伏发电模块和所述温差发电模块均包括：最大功率点跟踪控制器。在本技术实施例中，采用光伏发电模块，用于将光能转化为电能；温差发电模块，用于将热能转化为电能；聚光透镜，用于汇聚太阳光；分光器，用于将聚光透镜汇聚的太阳光分为两路光，一路光入射至光伏发电模块进行光伏发电，另外一路入射至温差发电模块进行温差发电；第一散热器，设置在光伏发电模块中，用于对光伏发电模块中的太阳能电池进行散热；以及第二散热器，设置在温差发电模块中，用于对温差发电模块中的热电器件进行散热，在光伏发电模块和温差发电模块中均设置有散热器分别对太阳能电池和热电器本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种太阳能发电装置，其特征在于，包括：光伏发电模块，用于将光能转化为电能；温差发电模块，用于将热能转化为电能；聚光透镜，用于汇聚太阳光；分光器，用于将所述聚光透镜汇聚的太阳光分为两路光，一路光入射至所述光伏发电模块进行光伏发电，另外一路入射至所述温差发电模块进行温差发电；第一散热器，设置在所述光伏发电模块中，用于对所述光伏发电模块中的太阳能电池进行散热；以及第二散热器，设置在所述温差发电模块中，用于对所述温差发电模块中的热电器件进行散热。

【技术特征摘要】
1.一种太阳能发电装置，其特征在于，包括：
光伏发电模块，用于将光能转化为电能；
温差发电模块，用于将热能转化为电能；
聚光透镜，用于汇聚太阳光；
分光器，用于将所述聚光透镜汇聚的太阳光分为两路光，一路光入射至所述
光伏发电模块进行光伏发电，另外一路入射至所述温差发电模块进行温差发电；
第一散热器，设置在所述光伏发电模块中，用于对所述光伏发电模块中的太
阳能电池进行散热；以及
第二散热器，设置在所述温差发电模块中，用于对所述温差发电模块中的热
电器件进行散热。
2.根据权利要求1所述的太阳能发电装置，其特征在于，所述分光器将所述汇聚的
太阳光中波长小于特征波长的短波段光反射到所述光伏发电模块,将所述汇聚的
太阳光中波长大于所述特征波长的长波段光透射到所述温差发电模块。
3.根据权利要求2所述的太阳能发电装置，其特征在于，所述分光器为根据所述太
阳能电池的类型设置的、具有相应特征波长的分光器。
4.根据权利要求1所述的太阳能发电装置，其特征在于，所述聚光透镜为菲涅尔透
镜，由超白玻璃或透明塑料制作而成，聚光比在100和1000之间，分光器为分光
谱半反半透镜。
5.根据权利要求1所述的太阳能发电装置，其特征在于，所述光伏发电模块还包括
匀光器，所述太阳能电池设置在所述匀光器和所述第一散热器之间，其中：
所述匀光器设置在所述太阳能电池的太阳光接收面，用于将入射至所述光伏
发电模块的光反射为均匀光斑后照射到所述接收面；
所述第一散热器与所述太阳能电池的背面接触连接。
6.根据权利要求5所述的太阳能发电装置，其特征在于，所述第一散热器与所述太
阳能电池的接触面涂有高导热石墨或硅脂层。
7.根据权利要求5所述的太阳能发电装置，其特征在于，所述匀光器的形状为倒梯

\t形椎体。
8.根据权利要求7所述的太阳能发电装置，其特征在于，所述倒梯形椎体由四块...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭文博，刘大为，李启明，高虎，朱连峻，金安君，
申请(专利权)人：中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司，华能集团技术创新中心，
类型：新型
国别省市：北京;11