一种布置有双面光伏电池片的聚光光伏光热组件及阵列制造技术

本实用新型专利技术涉及一种布置有双面光伏电池片的聚光光伏光热组件及其阵列，聚光光伏光热组件包括非运动跟踪的聚光光伏光热组件主体，非运动跟踪的聚光光伏光热组件主体包括防护腔室,防护腔室内设有散热组件、聚光光学系统和光伏电池阵列；聚光光学系统包括非运动跟踪的反射面，非运动跟踪的反射面将太阳光反射至光伏电池阵列；光伏电池阵列由多个双面电池片和扩散传热连接件组成，双面电池片的正反面接收非运动跟踪的反射面反射的太阳光，扩散传热连接件与散热管道相连接。本申请中的布置有双面光伏电池片的聚光光伏光热组件具备成本低、效率高、使用寿命长、制造工艺简单、安装维护便利、散热优的特点，并且具有传热介质的热利用功能。

A concentrator photovoltaic thermal module and array with two sided photovoltaic cells

The utility model relates to a spotlight photovoltaic photothermal component and its array arranged with double-sided photovoltaic cells. The spotlight photovoltaic thermal component includes the main body of the non motion tracking photovoltaic photothermal component. The main body of the non motion tracking photovoltaic photothermal component includes the protective chamber, and the interior of the protective chamber is equipped with a heat dissipation component and a spotlight optical system. The optical system consists of a non motion tracking reflector and a non motion tracking reflector to reflect the solar light to the photovoltaic cell array, and the photovoltaic cell array is composed of a number of double-sided and diffused heat transfer connectors. The positive and negative surfaces of the double-sided battery chip are reflected too much by the non motion tracking reflector. The sunlight, diffusion heat transfer connector is connected with the heat pipe. This application has the characteristics of low cost, high efficiency, long service life, simple manufacturing process, convenient installation and maintenance, excellent heat dissipation, and heat use function of heat transfer medium.

【技术实现步骤摘要】
一种布置有双面光伏电池片的聚光光伏光热组件及阵列
本技术属于光伏光热发电
，尤其涉及一种可利用太阳能进行发电及热利用的布置有双面光伏电池片的聚光光伏光热组件及阵列。
技术介绍
使用晶硅电池和薄膜电池进行光电转换，为第一、第二代太阳能利用技术，现均已得到了广泛应用。利用光学元件将太阳光汇聚后再进行利用发电的聚光太阳能技术，即聚光光伏(CPV)，被认为是太阳能发电发展趋势的第三代技术。其中，聚光光伏发电适用于民用发电，使用时，在建筑的外墙或顶部设置聚光光伏装置，聚光光伏装置采集太阳光将太阳能转化为电能，其结构如中国专利CN103456823B、CN103456823B中公开的管状聚光光伏电池组件，太阳光直射或通过反光镜反射到玻璃管内，由聚光光学系统汇聚到光伏电池阵列上，光伏电池阵列将太阳能转化为电能输出，上述结构具有多倍聚光、可靠封装、使用寿命长、散热优以及光能利用率高等优点。但是，已有的聚光光伏装置中，聚光光伏电池组件均是通过散热处理，将其上的热量散热，以达到降温效果。该部分热量并没有得到充分的利用，且光伏电池的成本占聚光光伏组件成本的比率仍然比较高，组件制造工艺较复杂，如何进一步改进完善成为业内关注的问题之一。双面电池片是近几年发展起来的新型产品，一般为N型单晶硅材料，其正反面均可接收太阳光，并进行光电转换，其正面转换率可超过21％，背面转换率也可在20％左右。双面电池片输出的正负电极分别在电池片的正反两面，具有双面光利用的能力，即相当于有双倍的接收面积，使得双面电池片的光利用率更高。因此，根据上述技术问题以及双面电池片的发展现状，现亟需一种可利用双面电池片制成的聚光光伏光热组件及阵列，以解决现有技术中存在的光伏电池的散热不能被利用、制作工艺复杂、成本高等技术问题。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种布置有双面光伏电池片的聚光光伏光热组件，以解决现有技术中存在的聚光光伏装置的热量不被利用，且结构复杂、维护维修不便、制作工艺复杂、成本高的技术问题。根据本技术的一个方面提供一种布置有双面光伏电池片的聚光光伏光热组件，包括非运动跟踪的的聚光光伏光热组件主体，所述聚光光伏光热组件主体包括防护腔室，所述防护腔室内设有散热组件、聚光光学系统和与所述聚光光学系统对应设置的光伏电池阵列；所述聚光光学系统包括非运动跟踪的反射面和涂覆于所述非运动跟踪的反射面上的反射层，所述非运动跟踪的反射面将太阳光反射至所述光伏电池阵列；所述光伏电池阵列由多个双面电池片和与之对应连接的扩散传热连接件组成，所述双面电池片的正反面接收所述非运动跟踪的反射面反射的太阳光，所述扩散传热连接件与所述散热组件相连接。进一步的，所述散热组件为散热管道，所述防护腔室包括玻璃面板及背板，所述聚光光学系统与所述背板连接，太阳光透过所述玻璃面板照射于所述非运动跟踪的反射面上，所述背板的外侧设有保温层，所述散热管道设于所述保温层内。进一步的，所述散热组件为散热翅片，所述防护腔室包括玻璃面板及背板，所述聚光光学系统与所述背板连接，太阳光透过所述玻璃面板照射于所述非运动跟踪的反射面上，所述背板的外侧设有空气通道，所述散热翅片设于所述空气通道内。进一步的，所述散热组件为散热管道，所述防护腔室为玻璃管，所述散热管道、聚光光学系统及所述光伏电池阵列均设于所述玻璃管内，所述聚光光学系统与所述玻璃管的内壁连接。进一步的，所述双面电池片为长条状，通过所述双面电池片的一侧边缘的正反两面电极分别与两片导电热扩散片连接形成串/并联结构；所述多个双面电池片产生的热量通过所述扩散传热连接件传递给所述散热组件。进一步的，所述扩散传热连接件包括沿所述散热管道的外壁向外延伸的两块夹持翅片，所述夹持翅片沿所述散热组件长度方向设置，两块所述夹持翅片之间设有间隙；所述导电热扩散片之间的缝隙内设有隔层，所述双面电池片通过所述导电热扩散片插入两块所述夹持翅片之间的间隙，所述夹持翅片夹紧所述导电热扩散片,所述导电热扩散片与所述夹持翅片之间设有绝缘导热层。进一步的，所述非运动跟踪的反射面为复合曲面集热器。进一步的，所述散热管道内填充或流动有传热介质；所述传热介质将所述双面电池片产生的热量带走，降低所述双面电池片的温度，所述传热介质输送的热量被散热冷却或用于供热利用。本技术另一方面还提供一种布置有双面光伏电池片的聚光光伏光热组件阵列，包括多个上述布置有双面光伏电池片的聚光光伏光热组件，所述多个布置有双面光伏电池片的聚光光伏光热组件非运动跟踪并排布置。进一步的，所述多个布置有双面光伏电池片的聚光光伏光热组件的中心轴沿东西方向布置，所述非运动跟踪的反射面有效聚光接收入射太阳光的高度角范围为10°-60°。进一步的，多个并排设置的所述布置有双面光伏电池片的聚光光伏光热组件设于建筑用墙体上形成聚光光伏光热屋顶、聚光光伏光热幕墙。进一步的，所述多个布置有双面光伏电池片的聚光光伏光热组件之间设有用于透光通风的间隙。进一步的，所述散热管道导出的热量通过水箱储存并利用。由以上技术方案可知，本申请中的布置有双面光伏电池片的聚光光伏光热组件及阵列，使用时，部分太阳光照射到聚光光学系的非运动跟踪的反射面上，由非运动跟踪的反射面汇聚到双面电池片上，由于采用双面电池片结构，单个光伏电池的聚光面积增大，与已有技术相比，在聚光效果相同的情况下，可减少光伏电池阵列中光伏电池的使用量，进而可降低成本。同时，双面电池片上的热量，由扩散传热连接件传送至散热管道/散热翅片，双面电池片具有更大的聚光面积，更小的热量损失，因此，其得热量、热效率更高，使用时，散热管道内通入传热介质，传热介质与散热管道进行热交换吸收热量，或者，散热翅片将热量传递给空气，传热介质及空气吸收的热量可进一步使用，如进行发电或供暖等，进而实现光热利用。该布置有双面光伏电池片的管状聚光光伏光热组件及阵列采用固定非跟踪的形式采集太阳光，具备成本低、效率高、使用寿命长、制造工艺简单、安装维护便利、散热优的特点，并且具有传热介质的热利用功能，尤其适用于民用的供暖、供热使用。附图说明通过结合以下附图所作的详细描述，本技术的上述和/或其他方面和优点将变得更清楚和更容易理解，这些附图只是示意性的，并不限制本技术，其中：图1为根据一优选实施例示出的布置有双面光伏电池片的聚光光伏光热组件的截面图；图2为图1中双面电池片通过扩散传热连接件与散热管道连接的局部放大图；图3为根据另一优选实施例示出的布置有双面光伏电池片的聚光光伏光热组件的截面图；图4为根据又一优选实施例示出的布置有双面光伏电池片的聚光光伏光热组件的截面图；图5示出了布置有双面光伏电池片的聚光光伏光热组件的聚光光伏光热屋顶的一种阵列布置形式；图6示出了布置有双面光伏电池片的聚光光伏光热组件的聚光光伏光热屋顶的另一种阵列布置形式；图7为图5中散热管道及扩散传热连接件的另一种连接方式的截面图；图8示出了多个布置有双面光伏电池片的聚光光伏光热组件的聚光光伏光热幕墙的一种阵列布置形式；图9示出了多个布置有双面光伏电池片的聚光光伏光热组件的聚光光伏光热幕墙的另一种阵列布置形式。图中：1、非运动跟踪的反射面；2、双面电池片；3、散热管道；4、玻璃面板；5、背板；6、保温层；7、散热翅片；8、空气通道；本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种布置有双面光伏电池片的聚光光伏光热组件，其特征在于，包括非运动跟踪的聚光光伏光热组件主体，所述非运动跟踪的聚光光伏光热组件主体包括防护腔室，所述防护腔室内设有散热组件、聚光光学系统和与所述聚光光学系统对应设置的光伏电池阵列；所述聚光光学系统包括非运动跟踪的反射面和涂覆于所述非运动跟踪的反射面上的反射层，所述非运动跟踪的反射面将太阳光反射至所述光伏电池阵列；所述光伏电池阵列由多个双面电池片和与之对应连接的扩散传热连接件组成，所述双面电池片的正反面接收所述非运动跟踪的反射面反射的太阳光，所述扩散传热连接件与所述散热组件相连接。

【技术特征摘要】
1.一种布置有双面光伏电池片的聚光光伏光热组件，其特征在于，包括非运动跟踪的聚光光伏光热组件主体，所述非运动跟踪的聚光光伏光热组件主体包括防护腔室，所述防护腔室内设有散热组件、聚光光学系统和与所述聚光光学系统对应设置的光伏电池阵列；所述聚光光学系统包括非运动跟踪的反射面和涂覆于所述非运动跟踪的反射面上的反射层，所述非运动跟踪的反射面将太阳光反射至所述光伏电池阵列；所述光伏电池阵列由多个双面电池片和与之对应连接的扩散传热连接件组成，所述双面电池片的正反面接收所述非运动跟踪的反射面反射的太阳光，所述扩散传热连接件与所述散热组件相连接。2.根据权利要求1所述的布置有双面光伏电池片的聚光光伏光热组件，其特征在于，所述散热组件为散热管道，所述防护腔室包括玻璃面板及背板，所述聚光光学系统与所述背板连接，太阳光透过所述玻璃面板照射于所述非运动跟踪的反射面上，所述背板的外侧设有保温层，所述散热管道设于所述保温层内。3.根据权利要求1所述的布置有双面光伏电池片的聚光光伏光热组件，其特征在于，所述散热组件为散热翅片，所述防护腔室包括玻璃面板及背板，所述聚光光学系统与所述背板连接，太阳光透过所述玻璃面板照射于所述非运动跟踪的反射面上，所述背板的外侧设有空气通道，所述散热翅片设于所述空气通道内。4.根据权利要求1所述的布置有双面光伏电池片的聚光光伏光热组件，其特征在于，所述散热组件为散热管道，所述防护腔室为玻璃管，所述散热管道、聚光光学系统及所述光伏电池阵列均设于所述玻璃管内，所述聚光光学系统与所述玻璃管的内壁连接。5.根据权利要求1-4任一项所述的布置有双面光伏电池片的聚光光伏光热组件，其特征在于，所述双面电池片为长条状，通过所述双面电池片的一侧边缘的正反两面电极分别与两片导电热扩散片连接形成串/并联结构；所述多个双面电池片产生的热量通过所述扩散传热连接件传递给所述散热组件。6.根据权利要求5所述的布置有双面光伏电池片的聚光...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘庆云，
申请(专利权)人：刘庆云，
类型：新型
国别省市：北京,11