一种新型低倍聚光光伏发电模块制造技术

本发明专利技术公开了一种新型低倍聚光光伏发电模块，它包括含玻璃板的聚光盖板、下底板和侧板围成的内光学空腔，以及设在下底板上面的光伏电池片，其特征在于还包括：镀制在玻璃盖板上表面的增透－隔热膜系；设在玻璃板下表面的菲涅尔透镜；衬垫于所述聚光光伏电池片下面的软性导热硅胶绝缘垫片；与所述聚光光伏电池片下面的下底板外面固定连接的铝合金翅片。该结构的新型低倍聚光光伏发电模块，利用增透－隔热膜系的增透功能和硅胶菲涅尔透镜的高透光性，来提升聚光光伏电池的太阳光能接收率；利用高效率聚光光伏电池片和低成本的组合散热系统来提升模块的光电转换效率。从而达到降低发电成本的目的。发电成本低，适用于太阳照射多的地区发电。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及太阳能光伏发电
，尤其是一种新型低倍聚光光伏发电模块。
技术介绍
太阳能光伏发电作为一种可再生能源和清洁能源，受到世界各国的高度重视。近几年来，世界上许多国家开始建设大、中型光伏发电站。今后一个时期，将有更多的这类光伏发电站陆续开工建设。因此，国内外市场对光伏发电组件的需求量也会越来越大。目前，市场上用于建设大、中型光伏发电站的光伏发电组件，主要有平板式晶体娃片光伏电池组件、自动跟踪低倍聚光光伏发电组件等两类。传统的平板式晶体硅片光伏电池组件，历经二十多年的发展，其生产成本已从早 年的每千峰瓦2 4万元人民币降至目前的每千峰瓦O. 5 O. 55万元人民币。即使这样，其单位电量发电成本目前仍远远高于火电、水电。在目前的市场价格体系下，平板式晶体硅片光伏电池组件生产成本的下降空间已十分有限。因此，继续沿着“通过降低平板式晶体硅片光伏电池组件的生产成本，来降低其发电成本”的思路进行研发，已很难取得显著的成效。通常，聚光倍数不超过100倍时称为低倍聚光。市场上的自动跟踪低倍聚光光伏发电组件，一般由低倍聚光光伏发电模块和太阳自动跟踪装置等两部分组成。这类组件一般以平板式晶体硅片光伏电池组件为对照物，主要通过发挥“聚光优势”和“跟踪优势”来降低单位电量发电成本。“跟踪优势”主要表现在提高模块的太阳光能接收率，从而增加单位装机容量的年发电量。虽然太阳自动跟踪装置的配置和运行都会提高发电成本，但因单位装机容量年发电量的增加而降低的发电成本，一般都大于前者，所以“跟踪优势”确能在一定程度上降低单位电量发电成本。“聚光优势”传统的意义是“在模块生产中，大部分价格较高的晶体硅光伏电池片被价格较低的其它材料替代，从而降低了模块的生产成本”。从这个意义上说，似乎聚光倍数高一些，“聚光优势”就会强一些。问题在于模块聚光倍数的提高，受到聚光光伏电池片散热成本的制约。市场上一部分低倍聚光光伏发电模块，采用了数十倍的聚光倍数。从表面上看，其聚光倍数很高，“聚光优势”应很强。问题在于，因其聚光倍数高，故必须为聚光光伏电池片配置昂贵的强制散热系统。正是强制散热系统导致了光伏发电站建设投资和运行成本的显著提高，最终反过来冲抵掉了大部分“聚光优势”。市场上另一部分低倍聚光光伏发电模块，为了免于配置昂贵的强制散热系统，而将聚光倍数限制在不超过4倍。这部分低倍聚光光伏发电模块，由于聚光倍数偏低，所以“聚光优势”的发挥受到了局限，效果也不够理想。因此，自动跟踪低倍聚光光伏发电组件的市场占有率一直不高。目前，晶体硅光伏电池片的价格已大幅度下降，甚至已低于上述“其它材料”的价格。所以，无论是数十倍聚光还是4倍聚光，传统意义上的“聚光优势”实际上已基本不存在。鉴此，突破技术制约，更好地发挥自动跟踪低倍聚光光伏发电组件的“聚光优势”和“跟踪优势”，进一步降低单位电量发电成本，就成了技术研发人员面临的一项重要任务。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种通过提升模块光电转换效率和太阳光能接收率，来降低光伏发电成本的新型低倍聚光光伏发电模块。实际使用时，这种模块必须与斜单轴自动跟踪装置配套，组成一种新型自动跟踪低倍聚光光伏发电组件。为达到上述目的，专利技术人首先根据现阶段市场变化和技术进步的实际情况，提出了 “聚光优势”的新的意义“应用聚光技术，可以大幅度提升低倍聚光光伏发电模块的光电转换效率，并进而显著降低单位电量发电成本”。这是因为第一，在装机容量不变的情况下，模块光电转换效率的提升，意味着模块平面面积的减少。而减少模块平面面积，必然会相应地减少光伏发电站的建设投资，还会相应地减少光伏发电站运行期间发生的维护费用，最终降低光伏发电站的单位电量发电成本。第二，提升低倍聚光光伏发电模块光电转换效率的最有效措施，是提升所用聚光光伏电池片的光电转换效率。问题在于，聚光光伏电·池片光电转换效率的大幅度提升，必然带来其生产成本更大幅度的提升。正是因为这个原因，平板式晶体硅片光伏电池组件的生产，至今还宁可使用光电转换效率为15 18%的晶体硅光伏电池片，而不愿使用光电转换效率高达24%的高效率晶体硅光伏电池片。但在低倍聚光光伏发电模块生产中，晶体硅光伏电池片的用量很少(电池片使用面积与模块有效平面面积的比例，约等于聚光倍数的倒数)，如采用价格较高的高效率晶体硅聚光光伏电池片，则由此而产生的“模块生产成本增加量”并不大。这就意味着只要聚光倍数足够高，采用高效率晶体硅聚光光伏电池片生产的模块，就能因其光电转换效率的大幅度提升而显著降低单位电量发电成本。为达到上述目的，专利技术人根据“聚光优势”的新的意义，利用高效率单晶硅聚光光伏电池片，设计制造新型低倍聚光光伏发电模块，以便通过大幅度提升模块的光电转换效率,来显著降低单位电量发电成本。为了突破低倍聚光光伏发电模块散热成本对聚光倍数的制约，专利技术人又应用增透一隔热膜系对中远红外光的增强反射功能，和铝合金翅片的空气自然对流散热功能，设计了附设在模块中的廉价的组合式非强制散热系统，从而将新型低倍聚光光伏发电模块的聚光倍数从4倍提高到了 6 10倍。为了控制低倍聚光光伏发电模块的生产成本，专利技术人在模块设计中采用了“模块外形扁盒化，零部件多功能化”的设计方案，有效地控制了新型低倍聚光光伏发电模块的生产成本。新型低倍聚光光伏发电模块在实际使用中，须与斜单轴跟踪装置配合工作。为此，专利技术人在模块设计中，采取了必要的协调措施，以保证两者可以配合协调地工作。当前，市场上可与低倍聚光光伏发电模块配合工作的太阳自动跟踪装置比较多，归纳起来可分为三类平单轴自动跟踪装置、斜单轴自动跟踪装置、双轴自动跟踪装置。各类自动跟踪装置的太阳跟踪效果、生产成本有所不同，因此各自的适用范围亦不相同。适合与本专利技术新型低倍聚光光伏发电模块配合工作的，是斜单轴自动跟踪装置。具体的技术方案为一种新型低倍聚光光伏发电模块，它包括含玻璃板的聚光盖板、下底板和端板，以及它们围成的内光学空腔，还包括设在下底板上面的光伏电池，其特征在于还包括 镀制在玻璃板上表面的增透一隔热膜系； 敷贴在玻璃板下表面的菲涅尔透镜； 衬垫于所述光伏电池下面的软性导热硅胶绝缘垫片； 与所述光伏电池下面的下底板外面固定连接的铝合金翅片。所述的下底板由铝合金制成，下底板横截面为并列的若干个梯形槽。所述的端板为铝合金制成。 所述的光伏电池采用聚光光伏电池片串联而成，设置于下底板的梯形槽底面的定位槽中。所述的聚光光伏电池片，为单晶娃聚光光伏电池片，聚光倍数为6—10倍,光电转换效率> 24%。所述的软性导热硅胶绝缘垫片，厚度宜为O. 5 I. 5mm,导热系数宜彡2. Off/m. k，耐温范围应不窄于一 40 100°C,击穿电压彡lKv/mm。所述的玻璃板为钢化超白玻璃板，厚度3. 2 4 mm，透光率彡91%。所述的增透一隔热膜系，首先是增透膜系，同时又是隔热膜系，要求增透一隔热膜系的性能指标为(1)增透功能总透光率> 95%，有效波段是能被单晶硅光伏电池片转换为电能的波段，其波长在400 1100 nm范围内；(2)隔热功能针对波长> 1100 nm的红外光，保证其总反射率彡40%。所述的菲涅尔透镜为玻璃基硅胶直线型菲涅尔透镜，其焦宽比为O. 8 2. O,当玻本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新型低倍聚光光伏发电模块，它包括含玻璃板的聚光盖板、下底板和侧板围成的内光学空腔，以及设在下底板上面的光伏电池，其特征在于还包括：镀制在玻璃盖板（8）上表面的增透－隔热膜系（3）；敷贴在玻璃板（8）下表面的菲涅尔透镜（6）；衬垫于所述光伏电池（10）下面的软性导热硅胶绝缘垫片（11）；与所述聚光光伏电池（10）下面的下底板（7）外面固定连接的铝合金翅片（12）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杜阿青，杜翔，
申请(专利权)人：广西天洋机电设备有限公司，
类型：发明
国别省市：