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      一種新型光伏聚光發(fā)電單元的制作方法

      文檔序號:12254175閱讀:430來源:國知局
      一種新型光伏聚光發(fā)電單元的制作方法與工藝

      本實(shí)用新型涉及聚光光伏發(fā)電技術(shù),用于接收太陽光后產(chǎn)生電能。



      背景技術(shù):

      聚光光伏發(fā)電是利用聚光的形式使太陽能電池在幾倍甚至幾百上千倍光強(qiáng)的條件下工作,實(shí)現(xiàn)在使用相同光伏電池的情況下,輸出更多的電能,降低成本,提高電池的效率,因而具有良好的應(yīng)用前景。聚光光伏發(fā)電屬于當(dāng)今太陽能應(yīng)用研究的熱點(diǎn)課題,也是未來能源結(jié)構(gòu)中最值得期待的可再生能源之一。但目前聚光發(fā)電技術(shù)中,光能除一部分轉(zhuǎn)化為電能,還有一部分轉(zhuǎn)化為熱能,使太陽能電池溫度升高,降低了電池輸出性能.目前,聚光光伏接收器多采用太陽電池粘接在昂貴的絕緣導(dǎo)熱的氮化鋁陶瓷上,然后外接較大體積散熱片,這種封裝結(jié)構(gòu)不僅本身成本高,而且體積大、質(zhì)量大,增加對追蹤支架的負(fù)荷,從而提升了追蹤支架的成本。散熱片裸露在組件外部還會有高壓危險;

      傳統(tǒng)的聚光光伏單元需要設(shè)置大型散熱器來將發(fā)電過程中沒有利用的熱能散發(fā)掉;這種大型散熱器常見的是在背面安裝散熱板和和散熱翅片;這樣一方面占用空間大,另一方面容易出現(xiàn)絕緣問題;這樣導(dǎo)致了傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)在內(nèi)部設(shè)置的絕緣材質(zhì)的成本較大,提升了整體重量和構(gòu)造成本,不利于整個模組的推廣使用。



      技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

      本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足,公開了一種新型光伏聚光發(fā)電單元,其體積小,散熱好。

      為了達(dá)到上述目的,本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn):

      一種新型光伏聚光發(fā)電單元,包含用于將光能轉(zhuǎn)化為電能的太陽能電池芯片,電池芯片上方安裝用于聚光至電池芯片的棱鏡;所述電池芯片底部貼附安裝在第一導(dǎo)熱板上,第一導(dǎo)熱板底部貼附安裝在第二導(dǎo)熱板上,第二導(dǎo)熱板固定安裝在絕緣基板上;

      所述第一導(dǎo)熱板的面積小于第二導(dǎo)熱板的面積;所述第一導(dǎo)熱板和第二導(dǎo)熱板均為導(dǎo)熱材料制作,第一導(dǎo)熱板的導(dǎo)熱材料的導(dǎo)熱效率大于第二導(dǎo)熱板的導(dǎo)熱材料的導(dǎo)熱效率;

      所述第一導(dǎo)熱板底面通過導(dǎo)熱硅脂粘接在第二導(dǎo)熱板上,所述第二導(dǎo)熱板底面通過導(dǎo)熱硅脂粘接在絕緣基板上;所述電池芯片底面通過導(dǎo)熱硅脂戰(zhàn)績額在第一導(dǎo)熱板上;所述第一導(dǎo)熱板和所述第二導(dǎo)熱板上均開設(shè)有導(dǎo)氣孔,所述導(dǎo)氣孔為通孔;

      所述棱鏡上方設(shè)置用于將光線聚光至所述棱鏡上的菲涅爾透鏡;所述菲涅爾透鏡和組裝基板之間通過模組上下部連接件連接。

      進(jìn)一步的是:所述第一導(dǎo)熱板和第二導(dǎo)熱板上的導(dǎo)氣孔的數(shù)量分別為四個,且均布在靠近四角的位置;所述電池芯片為砷化鎵芯片。

      進(jìn)一步的是:所述第二導(dǎo)熱板朝向菲涅爾透鏡一側(cè)凸起均布有散熱鰭片。

      進(jìn)一步的是:所述菲涅爾透鏡和第一導(dǎo)熱板之間還設(shè)置有導(dǎo)光筒;所述導(dǎo)光筒為錐形筒狀結(jié)構(gòu),導(dǎo)光筒的頂端為開放口,所述菲涅爾透鏡覆蓋所述開放口;所述導(dǎo)光筒的底端同樣為尺寸小于開放口的開口,所述開口罩扣于電池芯片的上面;所述導(dǎo)光筒的內(nèi)壁為鏡面反射器。

      進(jìn)一步的是:所述模組上下部連接件為方框形結(jié)構(gòu),模組上下部連接件底部罩扣于絕緣基板上,模組上下部連接件頂端支撐所述菲涅爾透鏡;所述模組上下部連接件頂端的邊緣設(shè)置有定位凸臺;所述模組上下部連接件的側(cè)壁上開設(shè)有單向透氣孔。

      進(jìn)一步的是:位于所述太陽能電池芯片兩邊的第一導(dǎo)熱板上方安裝有用于輸出電量導(dǎo)電板,所述導(dǎo)電板與第一導(dǎo)熱板之間設(shè)置有絕緣板,所述導(dǎo)電板通過導(dǎo)線與太陽能電池芯片電連接。

      進(jìn)一步的是:棱鏡包括倒圓臺狀的聚光玻璃和設(shè)置在聚光玻璃頂端且鍍有光學(xué)薄膜的二次聚光透鏡;所述光學(xué)薄膜包括鍍在二次聚光透鏡中間位置處的增透膜和鍍在二次聚光透鏡邊緣位置處的反射膜;所述菲涅爾透鏡通過光學(xué)膠粘接在模組上下部連接件的頂端。

      更進(jìn)一步的是:所述第二導(dǎo)熱板的材質(zhì)為鋁;第一導(dǎo)熱板的材質(zhì)為銅;所述導(dǎo)氣孔的橫截面為圓形或矩形;所述第一導(dǎo)熱板上鍍鎳;所述絕緣基板和模組上下部連接件為絕緣材質(zhì)制作。

      本實(shí)用新型有益效果是:

      本實(shí)用新型的能夠更有效的進(jìn)行散熱;第一導(dǎo)熱板第一時間將熱量傳導(dǎo)至第二導(dǎo)熱板,第二導(dǎo)熱板作為最終散熱部件,面積大散熱效果好;無需設(shè)置大型散熱器即可達(dá)到可靠的散熱效果;本實(shí)用新型的底板為絕緣基板,整體絕緣性好,一般的絕緣材質(zhì)即可達(dá)到使用要求,成本低。

      附圖說明

      圖1為本實(shí)用新型的一種具體實(shí)施方式的主視方向的結(jié)構(gòu)示意圖;

      圖2為本實(shí)用新型的一種具體實(shí)施方式的俯視方向的結(jié)構(gòu)示意圖;

      圖3為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選實(shí)施方式的俯視方向的結(jié)構(gòu)示意圖;

      圖4為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選實(shí)施方式的主視方向的結(jié)構(gòu)示意圖;

      圖5為本實(shí)用新型的另一種優(yōu)選實(shí)施方式的主視方向的結(jié)構(gòu)示意圖。

      附圖標(biāo)記說明:

      1-棱鏡,2-電池芯片,3-第一導(dǎo)熱板,4-第二導(dǎo)熱板,5-絕緣基板,6-導(dǎo)氣孔,7-散熱鰭片,8-聚光玻璃,9-反射膜,10-增透膜,11-二次聚光透鏡,12-單向透氣孔,13-定位凸臺,14-導(dǎo)光筒,15-菲涅爾透鏡,16-模組上下部連接件。

      具體實(shí)施方式

      下面結(jié)合附圖及實(shí)施例描述本實(shí)用新型具體實(shí)施方式:

      需要說明的是,本說明書所附圖中示意的結(jié)構(gòu)、比例、大小等,均僅用以配合說明書所揭示的內(nèi)容,以供熟悉此技術(shù)的人士了解與閱讀,并非用以限定本實(shí)用新型可實(shí)施的限定條件,任何結(jié)構(gòu)的修飾、比例關(guān)系的改變或大小的調(diào)整,在不影響本實(shí)用新型所能產(chǎn)生的功效及所能達(dá)成的目的下,均應(yīng)仍落在本實(shí)用新型所揭示的技術(shù)內(nèi)容得能涵蓋的范圍內(nèi)。

      同時,本說明書中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中間”及“一”等的用語,亦僅為便于敘述的明了,而非用以限定本實(shí)用新型可實(shí)施的范圍,其相對關(guān)系的改變或調(diào)整,在無實(shí)質(zhì)變更技術(shù)內(nèi)容下,當(dāng)亦視為本實(shí)用新型可實(shí)施的范疇。

      如圖所示,其示出了本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式,本實(shí)用新型公開的一種新型光伏聚光發(fā)電單元,包含用于將光能轉(zhuǎn)化為電能的太陽能電池芯片,電池芯片上方安裝用于聚光至電池芯片的棱鏡;所述電池芯片底部貼附安裝在第一導(dǎo)熱板上,第一導(dǎo)熱板底部貼附安裝在第二導(dǎo)熱板上,第二導(dǎo)熱板固定安裝在絕緣基板上;

      所述第一導(dǎo)熱板的面積小于第二導(dǎo)熱板的面積;所述第一導(dǎo)熱板和第二導(dǎo)熱板均為導(dǎo)熱材料制作,第一導(dǎo)熱板的導(dǎo)熱材料的導(dǎo)熱效率大于第二導(dǎo)熱板的導(dǎo)熱材料的導(dǎo)熱效率;

      所述第一導(dǎo)熱板底面通過導(dǎo)熱硅脂粘接在第二導(dǎo)熱板上,所述第二導(dǎo)熱板底面通過導(dǎo)熱硅脂粘接在絕緣基板上;所述電池芯片底面通過導(dǎo)熱硅脂戰(zhàn)績額在第一導(dǎo)熱板上;所述第一導(dǎo)熱板和所述第二導(dǎo)熱板上均開設(shè)有導(dǎo)氣孔,所述導(dǎo)氣孔為通孔;本實(shí)施例采用導(dǎo)熱硅脂的粘接有助于高效散熱導(dǎo)熱;導(dǎo)氣孔能夠?qū)①N附過程的空氣即時排出,保證了貼附質(zhì)量。

      所述棱鏡上方設(shè)置用于將光線聚光至所述棱鏡上的菲涅爾透鏡;所述菲涅爾透鏡和組裝基板之間通過模組上下部連接件連接。

      優(yōu)選的,如圖所示:所述第一導(dǎo)熱板和第二導(dǎo)熱板上的導(dǎo)氣孔的數(shù)量分別為四個,且均布在靠近四角的位置;所述電池芯片為砷化鎵芯片。

      優(yōu)選的,如圖所示:所述第二導(dǎo)熱板朝向菲涅爾透鏡一側(cè)凸起均布有散熱鰭片。本實(shí)施例在內(nèi)部設(shè)置散熱鰭片,提升散熱效率;最終的熱量由模組的透氣孔排出即可。

      優(yōu)選的,如圖所示:所述菲涅爾透鏡和第一導(dǎo)熱板之間還設(shè)置有導(dǎo)光筒;所述導(dǎo)光筒為錐形筒狀結(jié)構(gòu),導(dǎo)光筒的頂端為開放口,所述菲涅爾透鏡覆蓋所述開放口;所述導(dǎo)光筒的底端同樣為尺寸小于開放口的開口,所述開口罩扣于電池芯片的上面;所述導(dǎo)光筒的內(nèi)壁為鏡面反射器。本實(shí)施例通過導(dǎo)光筒提升聚光效率,使得發(fā)電量在高倍聚光的基礎(chǔ)上進(jìn)一步增加。

      優(yōu)選的,如圖所示:所述模組上下部連接件為方框形結(jié)構(gòu),模組上下部連接件底部罩扣于絕緣基板上,模組上下部連接件頂端支撐所述菲涅爾透鏡;所述模組上下部連接件頂端的邊緣設(shè)置有定位凸臺;所述模組上下部連接件的側(cè)壁上開設(shè)有單向透氣孔。本實(shí)施例的模組上下部連接件使得連接可靠,定位準(zhǔn)確,能夠即時排氣排熱;所述單向透氣孔能夠防止雨水進(jìn)入,一般的可以選用沿著遠(yuǎn)離組件內(nèi)部的方向空間逐漸減小的結(jié)構(gòu)。

      優(yōu)選的,如圖所示:位于所述太陽能電池芯片兩邊的第一導(dǎo)熱板上方安裝有用于輸出電量導(dǎo)電板,所述導(dǎo)電板與第一導(dǎo)熱板之間設(shè)置有絕緣板,所述導(dǎo)電板通過導(dǎo)線與太陽能電池芯片電連接。本實(shí)施例使得電量能夠可靠即時的導(dǎo)出。

      優(yōu)選的,如圖所示:棱鏡包括倒圓臺狀的聚光玻璃和設(shè)置在聚光玻璃頂端且鍍有光學(xué)薄膜的二次聚光透鏡;所述光學(xué)薄膜包括鍍在二次聚光透鏡中間位置處的增透膜和鍍在二次聚光透鏡邊緣位置處的反射膜;所述菲涅爾透鏡通過光學(xué)膠粘接在模組上下部連接件的頂端。本實(shí)用新型二次聚光透鏡中間位置處鍍有增透膜,二次聚光透鏡邊緣位置處鍍有反射膜,進(jìn)一步提高了聚光的效率,用于光線的再次校正。

      優(yōu)選的,如圖所示:所述第二導(dǎo)熱板的材質(zhì)為鋁;第一導(dǎo)熱板的材質(zhì)為銅;所述導(dǎo)氣孔的橫截面為圓形或矩形;所述第一導(dǎo)熱板上鍍鎳;所述絕緣基板和模組上下部連接件為絕緣材質(zhì)制作。

      上面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施方式作了詳細(xì)說明,但是本實(shí)用新型不限于上述實(shí)施方式,在本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所具備的知識范圍內(nèi),還可以在不脫離本實(shí)用新型宗旨的前提下做出各種變化,這些變化涉及本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的相關(guān)技術(shù),這些都落入本實(shí)用新型專利的保護(hù)范圍。

      不脫離本實(shí)用新型的構(gòu)思和范圍可以做出許多其他改變和改型。應(yīng)當(dāng)理解,本實(shí)用新型不限于特定的實(shí)施方式,本實(shí)用新型的范圍由所附權(quán)利要求限定。

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