调温式混合透明光伏管制造技术

本发明专利技术涉及一种调温式混合透明光伏管，包括透明玻璃管与设置在管中的太阳能电池与导线，其特征在于透明玻璃管内还包括由金属导热管与金属吸热翅片或可替代金属吸热翅片的电池基体金属板经连接传热条带用超声波等精细焊接相连接而组成的翅片式管板传热芯条，太阳能电池片连接在翅片式管板传热芯条的受光面上，经密封与相互电连接后其导线在透明玻璃管的密封端口处引出，金属导热管的端口在透明玻璃管的密封端口处引出。由于采用超声波等精细焊接方法连接组成翅片式管板传热芯条；且透明混合光伏管中太阳能电池的密封采用与透光玻璃压封密封或经单层密封剂密封；太阳能电池与翅片式管板传热芯条间在保持电绝缘下采用氮化铝为填充剂的环氧胶粘接剂、传热与密封可靠、成本低、生产效率更高，能适用多种太阳能电池。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属太阳能利用领域，尤其是涉及一种调温式混合透明光伏管技术。
技术介绍
一般硅太阳电池是在一层材质为PVC或TPT或玻璃的底板上，放置一层EVA胶膜，在EVA胶膜表面横向和纵向排列苦干串联或并联的硅太阳电池片，在硅太阳电池片的表面再放上一层EVA胶膜，再在EVA胶膜表面压上一层玻璃面板。然后，通过专用设备边加热、边抽真空，使EVA胶膜熔化，将硅太阳电池片与底板和面板固定粘接成为一个整体，最后用一圈金属边框将这一整体封边保护起来；除此之外，还有大量小型硅太阳电池组件直接采用底层环氧胶粘接剂粘接及薄层环氧树脂外表层封装，上述采用EVA胶膜封装的硅太阳电池存在以下问题(1)、为了避免硅太阳电池表面发生氧化腐蚀，需要设置面板、EVA胶膜、金属边框等大量辅助材料，还必须经过封装工序，因此辅助材料消耗较大，费工费时，生产效率不高，产品的成本居高不下。(2)、由于封装过程中，EVA胶膜熔化产生气泡，必须在加热过程适时地抽真空，同时加热温度也必须掌握适当，然而这需要较丰富的操作经验，一旦操作不当，存在于硅太阳电池与面板之间的气泡，不但使外观难看，而且影响电池效率。如果采用自动化程度较高的封装设备，虽然能较好地解决气泡问题，但是，设备费用昂贵，进而使产品的成本加大。(3)、由于产品被封装为一个整体，因此一旦产品的某一部分出现问题，整块硅太阳电池就会全部报废，而且无法进行更换继续使用，从而影响了产品的使用寿命。为了对此进行改进，已公布的中国专利CN2398729Y“一种硅太阳电池”中，采用了将电池片粘贴固定在一导热底板上，电池片表面涂一层保护膜，底板安装在一透明管中，透明管的两端密封的方法，以取得制作工艺简单、成本低、生产效率高的效果。由于太阳电池实际应用中在阳光照射下表面温度通常都在摄氏50℃-60℃，晶体硅太阳电池在这样的高温中要损失15-20％的发电输出；另外，上述采用普通粘接剂进行底层粘接及树脂外表层涂膜保护的硅太阳电池存在着由于粘接层热膨胀系数不匹配及导热性能不满足要求产生急剧温差所致的太阳能硅电池片的碎裂，使用中玻璃管内积累产生的高温发热大还会加速表层保护涂膜与元器件的老化，使得使用成本升高、使用寿命下降，因此，需要进行工作温度的调控，此外，非晶硅太阳电池在低温中的发电输出损失大为减少，为了提高光伏装置的工作效率，也需要进行工作温度的调控。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有太阳能电池光伏管工作时易发热、输出功率随温度变化上升或下降的缺陷，同时，提供一种用超声波等精细焊接方法连接、由连接传热条带共同组成翅片式管板传热芯条、太阳能电池的外层密封采用与透光盖板经压封密封或在箱体内经单层密封剂密封、太阳能电池与翅片式管板传热芯条间经高效传热粘接连接、能防止电池硅片因存在急剧温差或传热不良因素而产生碎裂、制作工艺比现有技术更简单、传热与密封可靠、成本低、生产效率更高的调温式太阳能电池混合透明光伏管，并且，能对调温式光伏装置的工作温度进行正确调控、使得太阳能电池的制作成本大幅度下降而输出性能不降、光伏电池使用寿命长可靠性高、适用多种太阳能电池，太阳能综合利用效率高。本专利技术是通过以下技术方案实现的，本专利技术采用一种调温式混合透明光伏管，包括透明玻璃管与设置在管中的太阳能电池与导线，其特征在于透明玻璃管内还包括由金属导热管与金属吸热翅片或可替代金属吸热翅片的电池基体金属板经连接传热条带用超声波等精细焊接相连接而组成的翅片式管板传热芯条，太阳能电池片连接在翅片式管板传热芯条的受光面上，经密封与相互电连接后其导线在透明玻璃管的密封端口处引出，金属导热管的端口在透明玻璃管的密封端口处引出。所述的由金属导热管与金属吸热翅片或电池基体金属板经连接传热条带用超声波等精细焊接相连接而组成的翅片式管板传热芯条是指金属导热管与金属吸热翅片或电池基体金属板的连接平面之间的传热主要是通过金属吸热翅片或电池基体金属板与连接传热条带之间的精细焊接连接及金属导热管与连接传热条带之间的精细焊接连接传递的，金属吸热翅片或电池基体金属板的连接平面与连接传热条带的外翻连接撑边相互焊接连接，金属导热管介于金属吸热翅片或电池基体金属板和连接传热条带之间，经连接传热条带的拉夹与金属吸热翅片或电池基体金属板相连。所述的太阳能电池的密封是指其在管内与透明玻璃经密封材料的热压封密封或是经单层密封剂的密封。所述的单层密封剂密封是指在太阳能电池侧面或侧面及正表面采用单层液化密封剂如树脂胶包括PU液化型的密封剂、或单层热熔性密封剂如复合EVA热压合膜、或其它单层热固性密封剂如环氧树脂类进行的密封。所述的太阳能电池在翅片式管板传热芯条受光面上的连接包括经电绝缘的导热胶与金属吸热翅片的固接，所述的电绝缘的导热胶是指以氮化铝为填充剂的环氧树脂胶粘接剂。所述的透明玻璃管内可置有温控传感器。所述的翅片式传热芯条的翅片可是包括平面或曲面在内的二维吸热翅片板、或是三维吸热翅片体。所述的透明玻璃管包括单玻管或夹层内抽成真空的双玻管，太阳能电池设置的玻璃管腔内可制成中空，内充干燥空气或隋性气体，腔内可置有吸湿剂或吸氧剂。所述的金属导热管的端口在透明玻璃管的密封端口处引出是指采用金属流道管如U形管式或热管式的连接引出、或是从玻璃管两端的引出如采用直通管式连接引出，透明玻璃管内可带有固持翅片式传热芯条的固持架。所述的太阳能电池片的相互电连接可以是相互串接、或并接、或串并联混接。本专利技术的优点是由于采用超声波等精细焊接方法连接组成翅片式管板传热芯条；且混合透明光伏管中太阳能电池的密封采用与透光玻璃EVA压封密封或经单层密封剂密封；太阳能电池与翅片式管板传热芯条间在保持电绝缘下采用氮化铝为填充剂的环氧胶粘接剂、传热与密封可靠、成本低、生产效率更高，能适用多种太阳能电池；并且，金属吸热翅片或电池基体金属板上连有金属导热管构成的翅片式管板传热芯条并可置有温控传感器，构成了太阳能电池的正确调温功能，使得混合透明光伏管在高低温变化下的发电输出损失大大减少，并可预防电池硅片因急剧温差或传热不良产生的碎裂和老化，使装置使用寿命与可靠性得到提高。氮化铝在陶瓷中具有优异的导热性，比金属氧化物如氧化铝高3-5倍，采用的氮化铝为填充剂的环氧胶粘接剂的导热性比普通环氧胶粘接剂更是高达10-50倍，且氮化铝的热膨胀系数与太阳能电池材料硅相近，远比氧化铝低，用本专利技术的太阳能电池与翅片式管板传热芯条之间在保持电绝缘下采用的氮化铝为填充剂的环氧胶粘接剂与现有技术采用的金属氧化物如氧化铝或金属颗粒为填充剂的环氧胶粘接剂相比，在消除由于热膨胀系数不匹配及导热性能不满足要求产生急剧温差所致的太阳能硅电池片碎裂方面根据实验统计得到的提高达80％以上。附图说明图1是本专利技术调温式混合透明光伏管实施例采用透明玻璃与热压封密封剂的结构示意图；图2是图1的剖视图；图3是本专利技术调温式混合透明光伏管实施例采用太阳能电池片在透明玻璃管内经单层密封剂密封的结构示意图；图2、图3、图4、图5给出了本专利技术调温式混合透明光伏管实施例中金属导热管与金属吸热翅片或电池基体金属板经连接传热条带用超声波等精细焊接相连接而组成的翅片式管板传热芯条的结构示意图。图6、图8分别给出了本专利技术调温式混合透明光伏管实施例中翅片体式管板传热芯条的翅片采用二维翅片板或三本文档来自技高网...

【技术保护点】
调温式混合透明光伏管，包括透明玻璃管与设置在管中的太阳能电池与导线，其特征在于透明玻璃管内还包括由金属导热管与金属吸热翅片或可替代金属吸热翅片的电池基体金属板经连接传热条带用超声波等精细焊接相连接而组成的翅片式管板传热芯条，太阳能电池片连接在翅片式管板传热芯条的受光面上，经密封与相互电连接后其导线在透明玻璃管的密封端口处引出，金属导热管的端口在透明玻璃管的密封端口处引出。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：潘戈，
申请(专利权)人：潘戈，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]