太阳能电池冷却装置、冷却方法、污水处理方法、海水淡化方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种太阳能电池冷却装置、太阳能电池冷却方法，同时涉及污水处理方法和海水淡化方法，太阳能冷却装置包括封装在太阳能电池一侧的玻璃，所述玻璃为亲水玻璃；与所述玻璃接触的亲水面料，所述亲水面料连接水源；所述玻璃通过加压封装在所述太阳能电池底侧，所述太阳能电池底侧为背对太阳能电池吸光面的一侧，所述亲水玻璃至少一侧亲水，亲水侧连接所述亲水面料。基于该装置实施太阳能冷却方法，移除太阳能电池工作过程中产生的热量，降低工作温度，提高电池稳定性，同时实现污水处理方法和海水淡化。理方法和海水淡化。理方法和海水淡化。

【技术实现步骤摘要】
太阳能电池冷却装置、冷却方法、污水处理方法、海水淡化方法


[0001]本专利技术属于电池冷却领域，具体为钙钛矿太阳能电池冷却。

技术介绍

[0002]钙钛矿太阳能电池因其高效率、低成本和易加工性而备受关注。电池效率也已超过25.7％。然而，由于钙钛矿材料的固有的环境敏感性，钙钛矿太阳能电池需要在长期稳定性方面进一步提高。影响其稳定性的主要因素之一是水分和氧气。在过去几年中，通过各种封装方法和材料可以抑制水分和氧气的进入。
[0003]然而，钙钛矿太阳能电池的热稳定性无法通过封装解决。这是因为只有20
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25％的吸收太阳能转化为电能，其余的太阳能转化为热能，从而大大提高了工作温度。如此高的热负荷不仅会导致钙钛矿太阳能电池内部的热晶格膨胀和结构分层，而且不可避免地会加速钙钛矿的离子迁移，这对钙钛矿太阳能电池的效率和寿命都是有害的。
[0004]目前提高钙钛矿太阳能电池热稳定性的方法有：1.降低MA+的比例，增加钙钛矿薄膜中的FA+和Cs+。2.使用添加剂。3.设计新的2D卤化物钙钛矿。4.用无机金属氧化物取代有机空穴传输层。这些方法往往复杂，适用面不普遍，虽然提升了钙钛矿太阳能电池的热稳定性，但这些策略并没有从根本上消除钙钛矿太阳能电池工作时产生的热量，从而导致潜在的风险。

技术实现思路

[0005]本专利技术为了消除太阳能电池在工作中产生的热量，提供了一种太阳能电池冷却装置和冷却方法，同时基于冷却装置，提供了一种污水处理方法、海水淡化方法，太阳能冷却装置通过在太阳能电池底侧设置水蒸气发生器，通过水蒸发将电池热量带走，实现冷却效果，在太阳能电池底侧设计相对于传统喷射冷却，不会削弱照射在电池上的光线，即不会影响电池的吸光效率。
[0006]基于此，本专利技术一方面提供了一种太阳能电池冷却装置，包括
[0007]封装在太阳能电池一侧的玻璃，所述玻璃为亲水玻璃；
[0008]与所述玻璃接触的亲水面料，所述亲水面料连接水源；
[0009]所述玻璃通过加压封装在所述太阳能电池底侧，所述太阳能电池底侧为背对太阳能电池吸光面的一侧。
[0010]作为一种优选方案，所述玻璃在10000～100000Pa的压力下封装在所述太阳能电池上。
[0011]作为一种优选方案，所述太阳能电池为钙钛矿太阳能电池。
[0012]作为一种优选方案，所述玻璃上设置有氧化钛膜，所述氧化钛膜通过旋涂或浸渍或旋涂与浸渍的结合涂覆在所述玻璃上。
[0013]作为一种优选方案，所述亲水面料为无纺布或棉布。
[0014]作为一种优选方案，在太阳能电池和玻璃之间设置有封装用的氩气或氮气或氩气与氮气的混合气体。
[0015]作为一种优选方案，所述太阳能电池与玻璃之间的气体层厚度为40μm以下。
[0016]作为一种优选方案，所述太阳能电池与玻璃之间的气体层厚度为20μm以下。
[0017]作为一种优选方案，所述太阳能电池和玻璃之间通过导热封装胶连接。
[0018]作为一种优选方案，所述太阳能电池为Pb
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Sn单节、Pb单节和叠层钙钛矿电池。
[0019]作为一种优选方案，所述太阳能电池为Pb
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Sn单节钙钛矿电池。
[0020]第二方面，提供了一种太阳能电池冷却方法，包括以下步骤
[0021]a对玻璃进行亲水处理；
[0022]b在太阳能电池一侧加压封装玻璃；
[0023]c在玻璃背对太阳能电池的一侧设置亲水面料；
[0024]d亲水面料连用水源；
[0025]玻璃在氩气或氮气氛围下封装在所述太阳能电池上。
[0026]作为一种优选方案，所述玻璃通过加压10000～100000Pa封装在所述太阳能电池上。
[0027]作为一种优选方案，亲水面料浸渍在水源内。
[0028]作为一种优选方案，亲水面料与水源通过管道连接，水源在外力的作用下泵入或自然流入亲水面料。
[0029]第三方面，提供了一种污水处理方法，采用上述太阳能电池冷却装置对污水进行蒸发处理，所述亲水面料与所述污水的连接方式为以下其一或多种的结合所述亲水面料浸渍的所述污水中；
[0030]所述污水泵入至所述亲水面料；
[0031]所述污水重力作用下自然流动至所述亲水面料。
[0032]第四方面，提供了一种海水淡化处理方法，采用上述的太阳能电池冷却装置对所述海水进行蒸发淡化；所述亲水面料与所述海水的连接方式为以下其一或多种的结合
[0033]所述亲水面料浸渍的所述海水中；
[0034]所述海水泵入至所述亲水面料；
[0035]所述海水重力作用下自然流动至所述亲水面料。
[0036]本专利技术所产生的有益效果：
[0037]1、大幅度降低热传递过程中的热阻，移除电池工作中产生的热量；
[0038]2、将电池的工作温度由60度降低到40度；
[0039]3、电池效率提升2％以上；
[0040]4、电池寿命提升200倍以上；
[0041]5、配合水蒸气收集装置可以通过蒸馏获取净化水，进而实现污水处理和海水淡化。
[0042]上述有益效果归结为本专利技术所记载方案或多方案的结合。
附图说明
[0043]图1(a)未加压封装玻璃氩气层厚度测试图；
[0044]图1(b)加压封装玻璃氩气层厚度测试图；
[0045]图2(a)(b)太阳能冷却装置的结构示意图；
[0046]图3实施例1和对比例1中钙钛矿太阳能电池的温度示意图；
[0047]图4实施例1和对比例2中钙钛矿太阳能电池的温度示意图；
[0048]图5在不同光照条件下采用冷却装置和未采用冷却装置的钙钛矿太阳能电池的温度示意图；
[0049]图6Pb
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Sn单节太阳能电池转换率随时间变化的示意图；
[0050]图7设置冷却装置和未设置冷却装置的钙钛矿太阳能电池的微观形貌图；
[0051]图8Pb单节太阳能电池转换率随时间变化的示意图；
[0052]图9全钙钛矿叠层太阳能电池转换率随时间变化的示意图；
[0053]图中所涉及到的文字说明：
[0054]control
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未设置冷却装置的电池，with IECS
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设置有冷却装置的电池；
[0055]涉及到效率的坐标值单位均为％
[0056]图中1、钙钛矿太阳能电池，2、氩气层，3、封装胶，4、玻璃，5、亲水面料，6、水汽。
具体实施方式
[0057]下面结合具体实施例对本专利技术做进一步详细的介绍，出于简洁的目的，本专利技术没有逐一列举所有实施例，对所列举实施例的简单替换、所有可能的结合均为记载在本专利技术中的实施例，值得注意的是，本专利技术的保护范围并不受具体实施例的限制。
[0058]太阳能电池是吸收太阳光转换为电能的一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种太阳能电池冷却装置，其特征在于：包括封装在太阳能电池一侧的玻璃，所述玻璃为亲水玻璃；与所述玻璃接触的亲水面料，所述亲水面料连接水源；所述玻璃通过加压封装在所述太阳能电池底层，所述亲水玻璃至少一侧亲水，亲水侧连接所述亲水面料。2.根据权利要求1所述的太阳能电池冷却装置，其特征在于：所述玻璃在10000～100000Pa的压力下封装在所述太阳能电池上。3.根据权利要求1所述的太阳能电池冷却装置，其特征在于：所述太阳能电池为钙钛矿太阳能电池。4.根据权利要求1所述的太阳能电池冷却装置，其特征在于：所述玻璃上设置有氧化钛膜，所述氧化钛膜通过旋涂或浸渍或旋涂与浸渍的结合涂覆在所述玻璃上。5.根据权利要求1所述的太阳能电池冷却装置，其特征在于：所述亲水面料为无纺布或棉布。6.根据权利要求1所述的太阳能电池冷却装置，其特征在于：在太阳能电池和玻璃之间设置有封装用的氩气或氮气或氩气与氮气的混合气体。7.根据权利要求6所述的太阳能电池冷却装置，其特征在于：所述太阳能电池与玻璃之间的气体层厚度为40μm以下。8.根据权利要求1所述的太阳能电池冷却装置，其特征在于：所述太阳能电池和玻璃之间通过导热封装胶连接。9.根据权利要求3所示的太阳能电池冷却装置，其特征在于：所示钙钛矿太阳能电池为Pb
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Sn单节、Pb单节或叠层钙钛矿电池中的一种。10.根据权利要求9所述的太阳能电池冷却装置，其特征在于：所述导热封装胶为环氧树脂或丁基橡胶。11.一种太阳能电池冷却方法，其特征在于：包括以下步骤a获取亲...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱嘉，朱斌，姚鹏程，林仁兴，
申请(专利权)人：南京大学，
类型：发明
国别省市：