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      發(fā)電裝置的制作方法

      文檔序號:7502110閱讀:427來源:國知局
      專利名稱:發(fā)電裝置的制作方法
      技術領域
      本實用新型涉及一種發(fā)電裝置,尤其是一種利用光伏發(fā)電和熱電溫差發(fā) 電的發(fā)電裝置。
      背景技術
      目前太陽能光伏發(fā)電技術及熱電溫差發(fā)電技術日趨成熟。太陽能做為取 之不盡的潔凈能源有著廣闊的應用價值。但是由于受到材料及技術的制約,
      光伏太陽能光電轉換效率的提升受到限制(單晶硅材料最高16%左右;多晶硅 材料12%左右,薄膜材料8% )。
      熱電轉換技術利用半導體溫差發(fā)電技術中的塞貝克效應,通過在半導體 溫差發(fā)電芯片兩端形成一定的冷熱溫度差來提取電能,屬熱電轉換技術。
      現(xiàn)有的光電和熱電技術結合的發(fā)電裝置,采用對太陽能先進行集熱轉換 系統(tǒng)(如太陽能熱水器,通過真空集熱管,使熱量儲存到水中,使水升溫) 將熱量收集起來再進行熱電轉換。
      因此現(xiàn)有的發(fā)電裝置的技術方案復雜、成本高、系統(tǒng)集成度不好。

      實用新型內容
      本實用新型的目的是針對現(xiàn)有的發(fā)電裝置的缺陷,提供一種發(fā)電裝置, 技術方案簡單,成本低,并且集成度高。
      為實現(xiàn)上述目的,本實用新型提供了一種發(fā)電裝置,包括
      用于利用光電轉換產生電能的太陽能光電池板;
      用于換熱的換熱器;
      利用冷端和熱端之間的溫度差產生電能的發(fā)電芯片,具有熱端和冷端, 所述熱端接合所述太陽能光電池板,所述冷端接合所述換熱器。所述太陽能光電池板為單晶硅、多晶硅或非晶硅薄膜。所述發(fā)電芯片包括冷端陶瓷基板,與所述換熱器相接合;第一導流條, 接合在所述冷端陶瓷基板上;半導體材料粒子, 一端與所述第一導流條相接 設;第二導流條,所述半導體材料粒子的另一端與所述第二導流條的一面相 接設,所述第二導流條的另一面接合所述太陽能光電池板。所述半導體材料粒子的一端通過焊接層與所述第一導流條接設,所述半 導體材料粒子的另 一端通過焊接層與所述第二導流條接設。所述發(fā)電芯片還包括熱端陶瓷基板,所述第二導流條接合在所述熱端 陶瓷基板上,并且所述第二導流條的另 一面通過所述熱端陶瓷基板接合所述 太陽能光電池板。因此,本實用新型發(fā)電裝置在筒單的技術方案下,低成本和高效率的實 現(xiàn)了發(fā)電,并且集成度高。


      圖1為本實用新型發(fā)電裝置的結構示意圖;圖2為本實用新型發(fā)電裝置的另一結構示意圖;圖3為本實用新型發(fā)電裝置的發(fā)電芯片實施例1的結構示意圖;圖4為本實用新型發(fā)電裝置的發(fā)電芯片實施例2的結構示意圖。
      具體實施方式
      下面通過附圖和實施例,對本實用新型的技術方案做進一步的詳細描述。 如圖1所示,為本實用新型發(fā)電裝置的結構示意圖,本實施例的發(fā)電裝 置包括太陽能光電池板l、換熱器2和發(fā)電芯片3,具有熱端31和冷端32, 熱端31接合所述太陽能光電池板1的基板,冷端32接合換熱器2。太陽能 光電池板1利用光電轉換產生電能,而發(fā)電芯片3利用冷端31和熱端32之 間的溫度差產生電能。太陽能光電池板l可以是單晶硅、多晶硅、非晶硅薄膜等,這些太陽能 光電池板1都可以利用光電轉換產生電能,并且在接受太陽光的照射的時候,不僅可以完成光電轉換,而且可以產生太陽能的集熱,在太陽能光電池板1的基板形成高溫區(qū),與發(fā)電芯片3的熱端31接合,提高熱端31的溫度,冷 端32接合在換熱器2上,換熱器2通過與大氣的熱交換將溫差發(fā)電芯片3 熱端31傳遞過來的熱量散發(fā)掉,以降低溫差發(fā)電芯片3的冷端32的溫度, 從而在發(fā)電芯片3的冷端32和熱端31兩端形成了冷熱溫差,利用塞貝克 效應可以產生電能,提供電能輸出。再有,可以與太陽能光電池板1的光 伏發(fā)電,通過控制電路實現(xiàn)電能的疊加輸出,提高了整個發(fā)電裝置的轉換 效率。技術方案簡單,成本低。如圖2所示,為本實用新型發(fā)電裝置的另一結構示意圖,本實施例中的 發(fā)電芯片3通過結合材料4 (如粘接劑、導熱膠等)與換熱器2接合。如圖3所示,為本實用新型發(fā)電裝置的發(fā)電芯片實施例1的結構示意圖, 本實施例的發(fā)電芯片包括冷端陶瓷基板302、第一導流條312、半導體材料 粒子300和第二導流條311。冷端陶瓷基板302與換熱器相接合,第一導流條 312的一面接合在冷端陶瓷基板302上;半導體材料粒子300的一端與第一導 流條312相接設,半導體材料粒子300的另一端與第二導流條311相接設; 第二導流條311接合太陽能光電池板1。冷端陶瓷基板302上還連接有輸出引 線330。第一導流條312和第二導流條311將半導體材料粒子300按一定的串、 并聯(lián)連接結構連接起來。為保證發(fā)電功率最大輸出,半導體溫差發(fā)電芯片3 內部的半導體材料粒子300的高度、橫截面積、串并聯(lián)方式,或采用多個半 導體發(fā)電芯片3的串并聯(lián)結構等最終造成的半導體發(fā)電芯片3的總內阻需與 負載阻值相匹配。發(fā)電芯片只設置一面陶瓷基板(冷端陶瓷基板)是因為,溫差發(fā)電時, 半導體溫差發(fā)電芯片的熱端和冷端之間承受較大的溫差,且熱端的工作溫度 較高,發(fā)電芯片承受的熱應力較大,所以熱端可以采用開方文式結構。如圖4所示,為本實用新型發(fā)電裝置的發(fā)電芯片實施例2的結構示意圖,本實施例的發(fā)電芯片除了包括發(fā)電芯片實施例1的結構外,還包括熱端陶瓷 基板301,第二導流條(圖中未示出)的另一面接合在熱端陶瓷基板301上,并且所述第二導流條通過熱端陶瓷基板301接合太陽能光電池板。在發(fā)電芯片具有熱端陶瓷基板的情況下,發(fā)電芯片與太陽能電池板接合 具有兩種方式,第一,發(fā)電芯片可以利用熱端陶瓷基板與太陽能電池板的基 板接合,此時太陽能電池板利用基板和發(fā)電芯片的熱端陶瓷基板進行熱交換; 第二,發(fā)電芯片可以直接利用熱端陶瓷基板與太陽能電池板相接合,這樣太 陽能電池板不需要基板,直接利用發(fā)電芯片的熱端陶瓷基板來實現(xiàn),減少了 溫度傳導的路徑,進一步提高發(fā)電芯片熱端陶瓷基板的溫度。并且半導體材料粒子300的一端可以通過焊接層與第一導流條312接設, 半導體材料粒子300的另一端通過焊接層與第二導流條311接設。因為工作發(fā)電時發(fā)電芯片3冷端32溫度較熱端31低且熱端工作溫度相 對較低,故可靠性高,因此半導體發(fā)電芯片3的引線300 —般焊在發(fā)電芯片3 的冷端32上。半導體發(fā)電芯片3兩面的陶瓷J41大小可不同, 一般冷端陶瓷 基板302的面積大于熱端陶覺基板301,利于焊接外接引線300。本實用新型發(fā)電裝置的太陽能光電池板1,在利用太陽能進行光伏發(fā)電 產生電能的同時,在其基板集熱形成高溫區(qū),將熱量傳遞至接合的發(fā)電芯 片3的熱端31,提高熱端31的溫度。而發(fā)電芯片3的冷端32接合換熱器 2,利用換熱器換熱降低冷端32的溫度,由此使溫差發(fā)電芯片3產生電能。因此本實用新型發(fā)電裝置利用光伏和熱電轉換復合進行發(fā)電,而且技 術方案簡單,成本低,發(fā)電效率高。最后所應說明的是,以上實施例僅用以說明本實用新型的技術方案而非 限制,盡管參照較佳實施例對本實用新型進行了詳細說明,本領域的普通技 術人員應當理解,可以對本實用新型的技術方案進行修改或者等同替換,而 不脫離本實用新型技術方案的精神和范圍。
      權利要求1、一種發(fā)電裝置,其特征在于包括用于利用光電轉換產生電能的太陽能光電池板;用于換熱的換熱器;利用冷端和熱端之間的溫度差產生電能的發(fā)電芯片,具有熱端和冷端,所述熱端接合所述太陽能光電池板,所述冷端接合所述換熱器。
      2、 根據(jù)權利要求1所述的發(fā)電裝置,其特征在于所述太陽能光電池板 為單晶硅、多晶硅或非晶硅薄膜。
      3、 根據(jù)權利要求1或2所述的發(fā)電裝置,其特征在于所述發(fā)電芯片的 熱端接合所述太陽能電池板的基板。
      4、 根據(jù)權利要求3所述的發(fā)電裝置,其特征在于所述基板為玻璃、不 銹鋼或陶乾。
      5、 根據(jù)權利要求1或2所述的發(fā)電裝置,其特征在于所述發(fā)電芯片包括 冷端陶資基板,與所述換熱器相接合;第一導流條,接合在所述冷端陶瓷基板上; 半導體材料粒子, 一端與所述第一導流條相接設; 第二導流條,所述半導體材料粒子的另一端與所述第二導流條的一面相 接設,所述第二導流條的另一面接合所述太陽能光電池板。
      6、 根據(jù)權利要求5所述的發(fā)電裝置,其特征在于所述半導體材料粒子的 一端通過焊接層與所述第一導流條接i殳,所述半導體材料粒子的另一端通過 焊接層與所述第二導流條接設。
      7、 根據(jù)權利要求5所述的發(fā)電裝置,其特征在于所述發(fā)電芯片還包括 熱端陶資基板,所述第二導流條接合在所述熱端陶瓷基板上,并且所述第二 導流條的另 一面通過所述熱端陶瓷^i^反接合所述太陽能光電池板。
      專利摘要本實用新型涉及一種發(fā)電裝置,包括太陽能光電池板,用于利用光電轉換產生電能;換熱器,用于換熱;發(fā)電芯片,具有熱端和冷端,所述熱端接合所述太陽能光電池板的基板,所述冷端接合所述換熱器,利用冷端和熱端之間的溫度差產生電能。所述發(fā)電芯片包括冷端陶瓷基板,與所述換熱器相接合;第一導流條,接合在所述冷端陶瓷基板上;半導體材料粒子,一端與所述第一導流條相接設;第二導流條,所述半導體材料粒子的另一端與所述第二導流條的一面相接設,所述第二導流條的另一面接合所述太陽能光電池板。因此,本實用新型發(fā)電裝置在簡單的技術方案下,低成本和高效率的實現(xiàn)了發(fā)電,并且集成度高。
      文檔編號H02N6/00GK201414092SQ20092010862
      公開日2010年2月24日 申請日期2009年5月26日 優(yōu)先權日2009年5月26日
      發(fā)明者張建中, 高俊嶺 申請人:廣東富信電子科技有限公司
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