一种高效的太阳能电池板集热器制造技术

本发明专利技术涉及一种高效的太阳能电池板集热器，包括太阳能电池板、导热胶层、导热胶垫、集热管、保温材料和储水箱；所述太阳能电池板下面设有导热胶层；导热胶层下面连接有导热胶垫；导热胶垫下面设有集热管；储水箱位于太阳能电池板上端，所述集热管上端与储水箱连通；集热器外围除太阳能电池板以外均设有保温材料；所述太阳能电池板为染料敏化太阳能电池，包括光阳极，所述光阳极包括FTO基底，在FTO基底表面设有第一薄膜，在第一薄膜表面设有第二薄膜；所述第一薄膜是通过刮涂TiO2复合浆料所形成的，所述第二薄膜为在第一薄膜表面水热法制备的TiO2纳米棒。

An efficient solar panel collector

The invention relates to an efficient solar panel collector, which comprises a solar panel, a thermal conductive adhesive layer, a thermal conductive rubber pad, a heat collecting pipe, a thermal insulation material and a water storage tank; a thermal conductive adhesive layer is arranged under the solar panel; a thermal conductive rubber pad is connected under the thermal conductive adhesive layer; a heat collecting pipe is arranged under the thermal conductive rubber pad; and a water storage tank position. At the end of the solar panel, the upper end of the heat collector tube is connected with the water storage tank, and the outer edge of the collector is provided with insulation material except the solar panel; the solar panel is a dye-sensitized solar cell, including a photoanode, the photoanode includes a FTO substrate, and the surface of the FTO substrate is provided with a first film, and the first thin film is arranged on the surface of the FTO substrate. A second film is arranged on the surface of the film; the first film is formed by scraping and coating the titanium dioxide composite slurry, and the second film is a titanium dioxide nanorod prepared by hydrothermal method on the surface of the first film.

【技术实现步骤摘要】
一种高效的太阳能电池板集热器
本专利技术涉及太阳能集热器
，尤其涉及一种高效的太阳能电池板集热器。
技术介绍
太阳能资源作为清洁、取之不尽的可再生能源，其利用价值不仅仅局限于专业领域，比如光伏发电，光热供暖等方面。在太阳能资源的利用中，太阳能光伏发电系统占据很大部分，照射到太阳能电池板上的辐射能量，有80％以上转化为热能，这部分热能会影响光伏系统的发电效率，而对于这部分热能可以进行充分的收集并加以利用，可以使资源利用率大幅提升。现在阶段，太阳能电池板仅仅用于光伏发电，太阳能集热器也是只用于对水的加热，而将两者的相关方面进行联系，使得太阳能电池板在发电的同时，收集太阳光照射在太阳能电池板的热量，可以为生活用水进行加热，达到光热两用的目的。
技术实现思路
本专利技术旨在提供一种高效的太阳能电池板集热器，以解决上述提出问题。本专利技术的实施例中提供了一种高效的太阳能电池板集热器，包括太阳能电池板、导热胶层、导热胶垫、集热管、保温材料和储水箱；所述太阳能电池板下面设有导热胶层；导热胶层下面连接有导热胶垫；导热胶垫下面设有集热管；储水箱位于太阳能电池板上端，所述集热管上端与储水箱连通；集热器外围除太阳能电池板以外均设有保温材料；所述太阳能电池板为染料敏化太阳能电池，包括光阳极，所述光阳极包括FTO基底，在FTO基底表面设有第一薄膜，在第一薄膜表面设有第二薄膜；所述第一薄膜是通过刮涂TiO2复合浆料所形成的，复合浆料中包括空心镍/TiO2复合粉，该空心镍/TiO2复合粉表现为双层空心结构，镍层在内，TiO2层在外，其是以空心镍为基体，用化学镀方法在镍层表面包覆TiO2层构成的；所述第二薄膜为在第一薄膜表面水热法制备的TiO2纳米棒，所述TiO2纳米棒大面积、均匀的生长在第一薄膜表面，TiO2纳米棒的底部延伸进所述第一薄膜，形成三维的类似网状的结构。本专利技术的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：本专利技术通过在太阳能电池板背面加装集热管，并采用保温性能好的保温材料将改进装置的部分进行表面覆盖处理，同时对不锈钢储水箱表面进行保温处理，达到避免收集热量散失的目的，从而能充分利用太阳光所照射在太阳能电池板上产生的能量，提高光能的利用率。本专利技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本专利技术。附图说明利用附图对本专利技术作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本专利技术的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。图1是本专利技术实施方式中所述集热器结构示意图，图2为本专利技术实施方式中所述加装集热管结构示意图。其中，1-太阳能电池板，2-导热胶层，3-导热胶垫，4-集热管，5-不锈钢储水箱，6-保温材料。具体实施方式这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本专利技术相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本专利技术的一些方面相一致的装置和方法的例子。本专利技术的实施例涉及一种高效的太阳能电池板集热器，如图1所示，将太阳能电池板1背面的电力线路进行整理排列并固定，在太阳能电池板1背面涂抹一层导热胶层2，并放置导热胶垫3，用强力胶将太阳能电池板1与导热胶垫3粘连。将集热管4铺设在导热胶垫3的背面，用强力胶进行固定。所述集热管4的上部与不锈钢储水箱5连通，保证不锈钢储水箱5中的冷水能流入集热管4中，集热管4中的热水能流入不锈钢储水箱5中。不锈钢储水箱5与太阳能电池板1采用不锈钢螺栓固定连接，可拆卸。对太阳能电池板1，导热胶层2，导热胶垫3和集热管4所连接在一起的部分以及不锈钢储水箱5，采用保温材料6，进行保温处理，保温材料6为酚醛泡沫材料；对需要进行密封处理的地方采用密封胶进行密封处理。一种实施方式为，所述太阳能电池板1采用染料敏化太阳能电池，染料敏化太阳能电池是一种高效的太阳能转换器件，其生产成本低，制作工艺简单，其核心结构为吸附有染料的TiO2纳米颗粒构成的光阳极。通常来说，染料敏化太阳能电池的典型结构是一个三明治夹心结构，由光阳极和对电极夹着电解质组成，光阳极通常由FTO玻璃作为基板，涂覆有TiO2纳米颗粒薄膜，然后表面吸附有染料，其是电池的核心部件，电解质中存在氧化还原对。染料敏化太阳能电池将光能转化为电能是通过染料吸收太阳光后产生激发，向半导体导带中注入电子实现的，注入半导体电极的电子通过导电基底扩散至外电路，同时，电解液中的还原剂还原氧化态的染料分子，使其再生，电解质的氧化产物通过扩散到达对电极表面并被还原，完成一个回路。目前，常用电解液为液体电解液，由作为二氧化钛光电极和对电极之间中间电子的I－/I3－氧化还原离子对、乙腈等有机溶剂和4-叔丁基吡啶等组成。光化学反应过程中对选择的材料必须是对光腐蚀保持超稳定性和较宽带隙的半导体氧化物材料，现有技术中，由于二氧化钛具有较好的物理化学稳定性，耐强酸碱腐蚀，而且纳米尺寸的二氧化钛在电荷传输、染料吸附等方面都显示优异的性能，因此，目前的染料敏化太阳能电池的光阳极薄膜通常采用TiO2纳米颗粒薄膜。二氧化钛薄膜可采用不同的方法如丝网印刷、刮涂和旋转涂覆等方法沉积在FTO玻璃上，沉积过程可以重复几次以得到理想的薄膜，通过调节氧化物层厚度可以得到性能最优的光阳极。基于二氧化钛纳米材料在光阳极的应用做出了各种尝试，以提高电池的光电性能。为了提高光电转换效率，扩大光阳极的应用范围，本专利技术所公开的染料敏化太阳能电池中，该光阳极包括FTO基底，在FTO基底表面设有第一薄膜，在第一薄膜表面设有第二薄膜；该第一薄膜是通过刮涂TiO2复合浆料所形成的，复合浆料中包括空心镍/TiO2复合粉，该空心镍/TiO2复合粉表现为双层空心结构，镍层在内，TiO2层在外，其是以空心镍为基体，用化学镀方法在镍层表面包覆TiO2层构成的。该第二薄膜为在第一薄膜表面水热法制备的TiO2纳米棒，所述TiO2纳米棒大面积、均匀的生长在第一薄膜表面，TiO2纳米棒的底部延伸进所述第一薄膜，形成三维的类似网状的结构。如上所述，二氧化钛是一种室温下禁带宽度为3.2eV的直接带隙半导体过渡金属氧化物，其具有很多实际应用。在传统领域如颜料、牙膏、涂料和近年快速发展的光电化学电池、染料敏化太阳能电池、光催化、抗菌、气体传感器、场发射器件、微波吸收材料等都有广泛的应用。现有技术中，TiO2薄膜是DSSCs光阳极薄膜的主要考虑对象，TiO2具有较好的物理化学稳定性，耐强酸碱腐蚀，而且纳米尺寸的TiO2在电荷传输分离、染料吸附等方面都显示出优异的性能。通过各种方法制备的TiO2薄膜尝试应用于光电极，比如控制纳米形貌、离子掺杂、半导体复合、贵金属修饰等。目前，将空心结构应用于光阳极的技术方案不多，本专利技术技术方案中，首先制备了空心镍，然后通过化学镀方法在空心镍表面设有一层TiO2层，形成复合空心结构。一方面，该复合空心结构对于太阳光具有良好的散射效果，另一方面，该复合空心结构具有较大的比表面积，对于染料的吸附能力大大提高本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高效的太阳能电池板集热器，其特征在于，包括太阳能电池板、导热胶层、导热胶垫、集热管、保温材料和储水箱；所述太阳能电池板下面设有导热胶层；导热胶层下面连接有导热胶垫；导热胶垫下面设有集热管；储水箱位于太阳能电池板上端，所述集热管上端与储水箱连通；集热器外围除太阳能电池板以外均设有保温材料；所述太阳能电池板为染料敏化太阳能电池，包括光阳极，所述光阳极包括FTO基底，在FTO基底表面设有第一薄膜，在第一薄膜表面设有第二薄膜；所述第一薄膜是通过刮涂TiO2复合浆料所形成的，复合浆料中包括空心镍/TiO2复合粉，该空心镍/TiO2复合粉表现为双层空心结构，镍层在内，TiO2层在外，其是以空心镍为基体，用化学镀方法在镍层表面包覆TiO2层构成的；所述第二薄膜为在第一薄膜表面水热法制备的TiO2纳米棒，所述TiO2纳米棒大面积、均匀的生长在第一薄膜表面，TiO2纳米棒的底部延伸进所述第一薄膜，形成三维的类似网状的结构。

【技术特征摘要】
1.一种高效的太阳能电池板集热器，其特征在于，包括太阳能电池板、导热胶层、导热胶垫、集热管、保温材料和储水箱；所述太阳能电池板下面设有导热胶层；导热胶层下面连接有导热胶垫；导热胶垫下面设有集热管；储水箱位于太阳能电池板上端，所述集热管上端与储水箱连通；集热器外围除太阳能电池板以外均设有保温材料；所述太阳能电池板为染料敏化太阳能电池，包括光阳极，所述光阳极包括FTO基底，在FTO基底表面设有第一薄膜，在第一薄膜表面设有第二薄膜；所述第一薄膜是通过刮涂TiO2复合浆料所形成的，复合浆料中包括空心镍/TiO2复合粉，该空心镍/TiO2复合粉表现为双层空心结构，镍层在内，TiO2层在外，其是以空心镍为基体，用化学镀方法在镍层表面包覆TiO2层构成的；所述第二薄膜为在第一薄膜表面水热法制备的TiO2纳米棒，所述TiO2纳米棒大面积、均匀的生长在第一薄膜表面，TiO2纳米棒的底部延伸进所述第一薄膜，形成三维的类似网状的结构。2.根据权利要求1所述的高效的太阳能电池板集热器，其特征在于，所述第一薄膜厚度为10μm。3.根据权利要求2所述的高效的太阳能电池板集热器，其特征在于，所述空心镍/TiO2复合粉中，该空心镍粒径为1μm，该镍层厚度为0.1μm，该TiO2层厚度为50nm。4.根据权利要求3所述的高效的太阳能电池板集热器，其特征在于，第二薄膜中，所述TiO2纳米棒直径为200nm，长度为3～5μm。5.根据权利要求4所述的高效的太阳能电池板集热器，其特征在于，所述光阳极制备过程：步骤1、制备空心镍/TiO2复合粉所用的羰基铁粉为α-Fe纯度99.5％，粒径为1μm；首先将羰基铁粉在丙酮中超声30min，然后将其放入1mol/L的稀盐酸溶液中，浸泡15s，经乙醇和去离子水清洗后，干燥；首先将硫酸镍溶液和酒石酸钾钠溶液混合，搅拌2h，加入硫脲溶液继续搅拌1h，让硫脲充分溶解，加入水合肼溶液，充分搅拌得到浑浊液，边搅拌边缓慢滴加1mol/L的氢氧化钠溶液调节pH值为11.5，得到镀液；然后，将配好的镀液放置在95℃水浴中，10min后将上述干燥的羰基铁粉倒入镀液中，95℃恒温水浴匀速搅拌，反应，直至完全没有气...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨林，
申请(专利权)人：深圳森阳环保材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44