太陽(yáng)能發(fā)電裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及太陽(yáng)能領(lǐng)域，具體而言，涉及一種太陽(yáng)能發(fā)電裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]常規(guī)光伏發(fā)電技術(shù)只能利用太陽(yáng)能中中短波段(如波長(zhǎng)〈llOOnm)的能量，長(zhǎng)波段能量無(wú)法不但不能轉(zhuǎn)換成電能，還會(huì)引起太陽(yáng)電池發(fā)熱降低其光電轉(zhuǎn)換效率。如果使用疊層太陽(yáng)電池技術(shù)可以一定程度的拓展光伏發(fā)電技術(shù)對(duì)太陽(yáng)光譜的利用率，但是成本極高，而且也不能利用100%光譜區(qū)間。
[0003]太陽(yáng)能溫差發(fā)電技術(shù)需要將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮茉偻ㄟ^(guò)熱電技術(shù)將熱能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽摷夹g(shù)可利用太陽(yáng)能全光譜能量，但是由于光轉(zhuǎn)熱，以及熱轉(zhuǎn)電的效率偏低，其整體綜合光電效率低于目前的光伏發(fā)電技術(shù)。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)方案中，也有太陽(yáng)能全光譜利用的裝置。申請(qǐng)?zhí)枮?00810117063.X的發(fā)明專(zhuān)利“高效低成本太陽(yáng)能熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)”，采用反射聚光器聚光，匯聚光先通過(guò)吸光熱媒吸收一部分太陽(yáng)光能量，剩余的部分透射到光伏電池發(fā)電。該裝置僅是光伏電池發(fā)電，另一部分能量只能轉(zhuǎn)換為低品質(zhì)熱能不能直接轉(zhuǎn)換為電力。另外，熱媒的光譜選擇性吸收能力不強(qiáng)，一方面會(huì)吸收部分光伏可利用波段的能量，另一方面光伏不可利用波段能量的收集效率也不高，能量損失大。申請(qǐng)?zhí)枮?00710063481.0的發(fā)明專(zhuān)利“太陽(yáng)能光電光熱一體化聚集器”、申請(qǐng)?zhí)枮?01220068262.8的實(shí)用新型專(zhuān)利“太陽(yáng)能光伏光熱復(fù)合組件”以及申請(qǐng)?zhí)枮?01220090618.8的實(shí)用新型專(zhuān)利“一種光伏光熱一體化組件”，三者的基本結(jié)構(gòu)較為類(lèi)似，均是在光伏電池的背面安裝散熱供熱器，利用光伏電池本身的余熱進(jìn)行供熱。在疊層結(jié)構(gòu)光伏熱電復(fù)合應(yīng)用中，由于光伏電池正常工作時(shí)溫度不宜過(guò)高，因此其背面安置的溫差發(fā)電器件的熱電轉(zhuǎn)換效率低。同時(shí)長(zhǎng)波段光能已經(jīng)在光伏電池低電極層被反射，無(wú)法穿透到溫差發(fā)電器件熱端，因此本裝置無(wú)法有效利用太陽(yáng)能全光譜能量。申請(qǐng)?zhí)枮?01110103847.9的發(fā)明專(zhuān)利“太陽(yáng)能光伏熱電制熱模塊及光伏熱電熱水系統(tǒng)”、申請(qǐng)?zhí)枮?01010214752.X的發(fā)明專(zhuān)利“一種光熱混合發(fā)電及熱利用一體化的太陽(yáng)能綜合利用系統(tǒng)”，兩者均是一種疊層式的結(jié)構(gòu)，光伏電池、熱電芯片組以及散熱器三者層疊在一起，熱電芯片利用光伏電池的余熱發(fā)電，散熱器則進(jìn)一步利用余熱供熱。申請(qǐng)?zhí)枮?00880025371.8的發(fā)明專(zhuān)利“太陽(yáng)能熱電和太陽(yáng)能熱的熱電聯(lián)產(chǎn)”，是吸收太陽(yáng)輻射傳遞給熱電模塊發(fā)電，熱電模塊的冷端熱量進(jìn)行供熱，沒(méi)有集成光伏發(fā)電方式，光電轉(zhuǎn)換效率相對(duì)較低。
[0005]在這些技術(shù)方案中，多數(shù)采用疊層式結(jié)構(gòu)，將光伏電池的余熱供給熱電芯片組進(jìn)行發(fā)電，但是由于光伏電池的余熱的品質(zhì)不好、供熱溫度較低不能直接轉(zhuǎn)換為電能，或者由于收集較高的熱量供給熱電芯片組使得光伏發(fā)電組和熱電芯片的溫度過(guò)高，降低光伏電池的光電轉(zhuǎn)換效率和熱電芯片的熱電轉(zhuǎn)換效率。綜上所述，現(xiàn)有的方案中存在層疊式發(fā)電結(jié)構(gòu)的光電轉(zhuǎn)換和熱電轉(zhuǎn)換結(jié)合時(shí)轉(zhuǎn)換效率比較低的問(wèn)題。
[0006]針對(duì)上述的問(wèn)題，目前尚未提出有效的解決方案?！緦?shí)用新型內(nèi)容】
[0007]本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種太陽(yáng)能發(fā)電裝置，以至少解決層疊式發(fā)電結(jié)構(gòu)的光電轉(zhuǎn)換和熱電轉(zhuǎn)換結(jié)合時(shí)轉(zhuǎn)換效率比較低的技術(shù)問(wèn)題。
[0008]根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的一個(gè)方面，提供了一種太陽(yáng)能發(fā)電裝置，包括:光伏發(fā)電模塊，用于將光能轉(zhuǎn)化為電能；溫差發(fā)電模塊，用于將熱能轉(zhuǎn)化為電能；聚光透鏡，用于匯聚太陽(yáng)光；分光器，用于將所述聚光透鏡匯聚的太陽(yáng)光分為兩路光，一路光入射至所述光伏發(fā)電模塊進(jìn)行光伏發(fā)電，另外一路入射至所述溫差發(fā)電模塊進(jìn)行溫差發(fā)電；第一散熱器，設(shè)置在所述光伏發(fā)電模塊中，用于對(duì)所述光伏發(fā)電模塊中的太陽(yáng)能電池進(jìn)行散熱；以及第二散熱器，設(shè)置在所述溫差發(fā)電模塊中，用于對(duì)所述溫差發(fā)電模塊中的熱電器件進(jìn)行散熱。
[0009]進(jìn)一步地，所述分光器將所述匯聚的太陽(yáng)光中波長(zhǎng)小于特征波長(zhǎng)的短波段光反射到所述光伏發(fā)電模塊，將所述匯聚的太陽(yáng)光中波長(zhǎng)大于所述特征波長(zhǎng)的長(zhǎng)波段光透射到所述溫差發(fā)電模塊。
[0010]進(jìn)一步地，所述分光器為根據(jù)所述太陽(yáng)能電池的類(lèi)型設(shè)置的、具有相應(yīng)特征波長(zhǎng)的分光器。
[0011]進(jìn)一步地，所述聚光透鏡為菲涅爾透鏡，由超白玻璃或透明塑料制作而成，聚光比在100和1000之間，分光器為分光譜半反半透鏡。
[0012]進(jìn)一步地，所述光伏發(fā)電模塊還包括勻光器，所述太陽(yáng)能電池設(shè)置在所述勻光器和所述第一散熱器之間，其中:所述勻光器設(shè)置在所述太陽(yáng)能電池的太陽(yáng)光接收面，用于將入射至所述光伏發(fā)電模塊的光反射為均勻光斑后照射到所述接收面；所述第一散熱器與所述太陽(yáng)能電池的背面接觸連接。
[0013]進(jìn)一步地，所述第一散熱器與所述太陽(yáng)能電池的接觸面涂有高導(dǎo)熱石墨或硅脂層。
[0014]進(jìn)一步地，所述勻光器的形狀為倒梯形椎體。
[0015]進(jìn)一步地，所述倒梯形椎體由四塊反射面拼裝而成，其中，每個(gè)所述反射面為在梯形基板上鍍鋁、銀或銀鋁復(fù)合反射膜形成；或者，所述倒梯形椎體為倒梯形椎體狀石英或超白玻璃。
[0016]進(jìn)一步地，所述梯形基板包括下述任意一種材料:
[0017]鋁片、鋼片、銅片、玻璃片、石英片和塑料片。
[0018]進(jìn)一步地，所述第一散熱器的結(jié)構(gòu)為板翅式或者針翅式。
[0019]進(jìn)一步地，所述溫差發(fā)電模塊還包括吸光板，所述熱電器件設(shè)置在所述吸光板和所述第二散熱器之間，其中:所述吸光板與所述熱電器件的熱端相接觸；所述第二散熱器與所述熱電器件的冷端相接觸。
[0020]進(jìn)一步地，所述吸光板以高導(dǎo)熱金屬材料為基板，鍍有選擇性光譜吸收層，用于將接收到的光能轉(zhuǎn)化為熱能。
[0021]進(jìn)一步地，所述吸光板與所述熱端的接觸面，以及所述第二散熱器與所述冷端的接觸面軍涂有高導(dǎo)熱石墨或硅脂層。
[0022]進(jìn)一步地，所述吸光板和所述第二散熱器通過(guò)螺栓壓緊以對(duì)所述熱電器件具有一均勻夾持力。
[0023]進(jìn)一步地，所述第一散熱器和所述第二散熱器均采用金屬材料加工而成。
[0024]進(jìn)一步地，所述金屬材料為銅或者鋁。
[0025]進(jìn)一步地，所述太陽(yáng)能發(fā)電裝置還包括:固定框架，用于固定所述光伏發(fā)電模塊、所述溫差發(fā)電模塊、所述聚光透鏡、所述分光器、所述第一散熱器和所述第二散熱器。
[0026]進(jìn)一步地，所述光伏發(fā)電模塊和所述溫差發(fā)電模塊均包括:最大功率點(diǎn)跟蹤控制器。
[0027]在本實(shí)用新型實(shí)施例中，采用光伏發(fā)電模塊，用于將光能轉(zhuǎn)化為電能；溫差發(fā)電模塊，用于將熱能轉(zhuǎn)化為電能；聚光透鏡，用于匯聚太陽(yáng)光；分光器，用于將聚光透鏡匯聚的太陽(yáng)光分為兩路光，一路光入射至光伏發(fā)電模塊進(jìn)行光伏發(fā)電，另外一路入射至溫差發(fā)電模塊進(jìn)行溫差發(fā)電；第一散熱器，設(shè)置在光伏發(fā)電模塊中，用于對(duì)光伏發(fā)電模塊中的太陽(yáng)能電池進(jìn)行散熱；以及第二散熱器，設(shè)置在溫差發(fā)電模塊中，用于對(duì)溫差發(fā)電模塊中的熱電器件進(jìn)行散熱，在光伏發(fā)電模塊和溫差發(fā)電模塊中均設(shè)置有散熱器分別對(duì)太陽(yáng)能電池和熱電器件散熱，將多余熱量散出，降低光伏發(fā)電模塊和溫差發(fā)電模塊的溫度以保證光伏發(fā)電模塊的發(fā)電效率和溫差發(fā)電模塊的發(fā)電效率，從而避免了溫度過(guò)高降低發(fā)電效率的問(wèn)題，達(dá)到了提高發(fā)電效率的效果。
【附圖說(shuō)明】
[0028]此處所說(shuō)明的附圖用來(lái)提供對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分，本實(shí)用新型的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本實(shí)用新型，并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的不當(dāng)限定。在附圖中:
[0029]圖1是根