具有微流控结构的太阳能光伏电池制造技术

本发明专利技术公开了一种具有微流控结构的太阳能光伏电池，旨在克服太阳能电池存在难达到更好散热效果的问题。该电池包括上盖片、太阳能电池板、下盖片及工作介质。太阳能电池板放入下盖片之中，上盖片盖在下盖片上，上盖片与下盖片采用粘合剂密封连接。上盖片下表面和太阳能电池板上表面之间为上流道；太阳能电池板下表面和下盖片的槽底面之间为下流道之主流道；下盖片底端的散热鳍片内部设置有下流道之支流道，下流道之主流道和下流道之支流道相连通，上流道和下流道之主流道之间相连通。电池左端设置工作介质入口，电池右端设置工作介质出口，工作介质入口与工作介质出口皆和下流道之主流道与上流道连通，工作介质充满密封连接的上盖片与下盖片之间。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种太阳能光伏电池，更具体地说，本专利技术涉及一种采用微流控技术 以达到较高光伏转化效率的具有微流控结构的太阳能光伏电池。
技术介绍
太阳能电池板由半导体材料制成，可将太阳光的辐射能转化为直流电。太阳光照在半导体p-n结上，形成新的空穴_电子对，在p-n结电场的作用下，空穴由η区流向ρ区， 电子由P区流向η区，接通电路后就形成电流。这就是光电效应太阳能电池的工作原理。太阳能电池板的转化效率随太阳光入射角度增大及工作温度升高而下降。因此减小太阳光入射角度，保证太阳能电池板在最佳的工作温度范围，是提高其转化效率的有效 方法。传统的光伏电池组件散热器大多采用散热鳍片结构，优点在于与外界空气有较大 的散热面积，热量交换速率较高。但散热鳍片底部(即与发热元件的接触面)到散热鳍片 顶端之间的热量交换完全经由散热鳍片材料本身的热传导完成，需耗费大量导热性能优良 的贵重金属；即便如此，受金属自身导热能力所限，仍难达到更好的散热效果。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是克服了现有电池存在仍难达到更好的散热效果的 问题，提供了一种采用微流控技术以达到较高光伏转化效率的具有微流控结构的太阳能光 伏电池。为解决上述技术问题，本专利技术是采用如下技术方案实现的所述的具有微流控结 构的太阳能光伏电池包括上盖片、太阳能电池板、下盖片及工作介质。太阳能电池板放入下盖片之中，上盖片对正地盖在下盖片上，上盖片与下盖片的 接触面采用粘合剂密封连接。上盖片的下表面和太阳能电池板的上表面之间设置成上流 道，太阳能电池板的下表面和下盖片的槽底面之间设置成下流道之主流道。在下盖片底端 的散热鳍片的内部设置有下流道之支流道，下流道之主流道和下流道之支流道相连通。上 流道和下流道之主流道通过太阳能电池板端面与下盖片的槽侧壁之间的缝隙相连通。具有 微流控结构的太阳能光伏电池的左端设置有工作介质入口，具有微流控结构的太阳能光伏 电池的右端设置有工作介质出口，工作介质入口与工作介质出口皆和下流道之主流道与上 流道连通。工作介质充满上流道、下流道之主流道及下流道之支流道。技术方案中所述的下盖片是长方形的并在其上设置有一长方形槽的构件。下盖片 底端均布有散热鳍片，散热鳍片的对称面和下盖片的纵向对称面垂直相交，相邻散热鳍片 的间距为8-12mm，散热鳍片设置有用作下流道之支流道的中空部分，散热鳍片中空部分的 上端和下盖片上的长方形槽相通。在下盖片长方形槽的四角处设置有向下凹的长方形的太 阳能电池板安装平面，即设置有四个安装太阳能电池板的长方形凹坑，每个长方形凹坑和 下盖片上的长方形槽相邻的一侧与长方形槽相通，太阳能电池板安装平面凹下的深度大于太阳能电池板的厚度。沿下盖片纵向对称面并在长方形槽的左右两边对称地设置有工作介质入口与工作介质出口，工作介质入口与工作介质出口和下盖片上的长方形槽相通，工作 介质入口与工作介质出口的底面和下盖片上的长方形槽的底面共面；所述的上流道中充满 工作介质的厚度为20 μ m-65 μ m。下流道之主流道充满工作介质的厚度为80 μ m-110 μ m。 下流道之支流道充满工作介质的宽度为40 μ m-60 μ m ；所述的工作介质是易于吸热挥发的 高透光性的水、乙醇或丙酮或由它们的混合物制备而成的半饱和蒸汽溶液；所述的上盖片 是由光伏玻璃或PMMA材料压制而成。下盖片是由易于传导热量的铜材或铝材压制而成。与现有技术相比本专利技术的有益效果是1.当太阳光经过本专利技术所述的具有微流控结构的太阳能光伏电池中的上盖片、液 体膜的折射作用到达太阳能电池板表面时，入射角度减小，可提高太阳能电池板的光伏转 化效率。2.本专利技术所述的具有微流控结构的太阳能光伏电池中的太阳能电池板的上下表 面均浸没在液体介质中，液体介质在外界动力下循环流动，散热迅速且均勻，可提高太阳能 电池板的光伏转化效率。3.本专利技术所述的具有微流控结构的太阳能光伏电池中的下盖片上的散热鳍片内 部为中空，液体介质在其中形成热管，可加快散热速度，也可节省大量贵重金属材料，减轻 太阳能电池组件重量。附图说明下面结合附图对本专利技术作进一步的说明图Ι-a是组成本专利技术所述的具有微流控结构的太阳能光伏电池的上盖片的轴测 投影图；图Ι-b是组成本专利技术所述的具有微流控结构的太阳能光伏电池的太阳能电池板 的轴测投影图；图1-c是组成本专利技术所述的具有微流控结构的太阳能光伏电池的下盖片的轴测 投影图；图2是表示本专利技术所述的具有微流控结构的太阳能光伏电池结构组成的主视图 上的全剖视图；图3是表示图2中A位置的结构并表示微流道中工作介质形成流体的局部放大视 图；图4是表示太阳光从本专利技术所述的具有微流控结构的太阳能光伏电池表面入射 的光路示意图；图中1.上盖片，2.太阳能电池板，3.下盖片，4.工作介质，5.上流道，6.下流道， 6-1.下流道之主流道，6-2.下流道之支流道，7.工作介质入口，8.工作介质出口，9.散热鳍 片，10.太阳能电池板安装平面，h.太阳能电池板的安装宽度。具体实施例方式下面结合附图对本专利技术作详细的描述本专利技术提供的太阳能光伏电池基于微流控技术，改善太阳能光伏电池的光照及散热条件，提高了光伏转化效率。参阅图1与图2，所述的具有微流控结构的太阳能光伏电池从上至下依次包括上 盖片1、太阳能电池板2及下盖片3，上盖片1、太阳能电池板2及下盖片3叠放在一起，太阳 能电池板2嵌在下盖片3之中，采用粘合剂将上盖片1与下盖片3通过接触面紧密连接并 实现密封。上盖片1的下表面和太阳能电池板2的上表面之间形成上流道5，在太阳能电池 板2的下表面和下盖片3的槽底面之间形成下流道6中的下流道之主流道6-1，在下盖片3 底端的散热鳍片9的内部设置有下流道6中的下流道之支流道6-2，下流道之主流道6-1和 下流道之支流道6-2相连通。上流道5和下流道6之间通过太阳能电池板2 (沿长度方向 的)侧端面与下盖片3槽侧壁之间的缝隙相连通。下流道6和上流道5即构成本专利技术所述 的微流道，具有微流控结构的太阳能光伏电池的左端设置有工作介质入口 7，具有微流控结 构的太阳能光伏电池的右端设置有工作介质出口 8，工作介质入口 7与工作介质出口 8皆和 下流道6与上流道5连通。具有微流控结构的太阳能光伏电池的内部充入易于相变传热的 液体工作介质4。本专利技术所采用的工作介质4是水、乙醇、丙酮等易于吸热挥发的高透光性 的液体或由它们的混合物制备而成的半饱和蒸汽溶液。工作介质4在外界动力作用下在微 流道(上流道5和下流道6)中流动形成流场。所述的上盖片1是由光伏玻璃或PMMA材料压制而成的长方形的薄板构件。所述的太阳能电池板2是用于太阳能光伏转换的长方形的板式构件。所述的下盖片3是由铜或铝等易于传导热量的材料压制而成的长方形的并在其 上对称地设置有一长方形槽的构件，下盖片3底端均布有具有散发热量的散热鳍片9，散热 鳍片9是片状的，片状的散热鳍片9的对称面和下盖片3的纵向对称面垂直相交，相邻散热 鳍片的间距为8-12mm，具体数值与鳍片高度和材料有关。散热鳍片9设置有中空部分，散 热鳍片9中空部分的宽度为40 μ m-60 μ m,散热鳍片9中空部分的上端和下盖片3上的长 方形槽相通，散热鳍片9中空部分即是下流道之支流道6-2。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有微流控结构的太阳能光伏电池，其特征在于，所述的具有微流控结构的太阳能光伏电池包括上盖片（１）、太阳能电池板（２）、下盖片（３）及工作介质（４）；太阳能电池板（２）放入下盖片（３）之中，上盖片（１）对正地盖在下盖片（３）上，上盖片（１）与下盖片（３）的接触面采用粘合剂密封连接，上盖片（１）的下表面和太阳能电池板（２）的上表面之间设置成上流道（５），太阳能电池板（２）的下表面和下盖片（３）的槽底面之间设置成下流道之主流道（６－１），在下盖片（３）底端的散热鳍片（９）的内部设置有下流道之支流道（６－２），下流道之主流道（６－１）和下流道之支流道（６－２）相连通，上流道（５）和下流道之主流道（６－１）通过太阳能电池板（２）端面与下盖片（３）的槽侧壁之间的缝隙相连通，具有微流控结构的太阳能光伏电池的左端设置有工作介质入口（７），具有微流控结构的太阳能光伏电池的右端设置有工作介质出口（８），工作介质入口（７）与工作介质出口（８）皆和下流道之主流道（６－１）与上流道（５）连通，工作介质（４）充满上流道（５）、下流道之主流道（６－１）及下流道之支流道（６－２）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：左春柽，杨凯钧，张昭，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：82[中国|长春]