一种双面安装电池片的聚光太阳能接收器及聚光太阳能发电系统的制作方法

本实用新型涉及太阳能领域，尤其是涉及一种双面安装电池片的聚光太阳能接收器及聚光太阳能发电系统。

背景技术：

太阳能是大自然赋予的宝贵能源，太阳能不仅资源丰富，而且太阳能的有效利用又能够对环境起到保护的作用。太阳能发电是近些年发展起来的绿色能源产业。太阳能发电系统一般是包括太阳光聚光组件、聚光太阳能接收器、以及光线跟踪组件。其中，太阳光聚光组件是用于将太阳光反射汇聚至太阳光接收器，太阳光接收器用于实现光伏转换，光线跟踪组件用于根据光线的变化来调整聚光组件的位置。

目前的聚光太阳能接收器都是在面向聚光结构的一面上安装太阳能电池片，由于聚光使得电池片温度升高，为了使太阳能电池片能够处于合理的工作条件下，现有技术中一般采用安装散热器的方式对接收器和电池片进行冷却。

例如，CN201010273164.3号专利申请公开了《一种高倍聚光型太阳能电池接收器》，如图1所示，该聚光型太阳能电池接收器包括：自下而上依次层叠的第一层是散热器100、第二层是导热胶200、第三层是陶瓷-金属复合板300、第四层是锡膏400、第五层是Ⅲ-Ⅴ族化合物多结太阳电池500、第六层是硅胶600和第七层是玻璃盖板700构成。

例如，CN201410047575.9号专利申请公开了《一种带散热器的聚光光伏光电转换接收器通用模块》，如图2所示，该聚光光伏光电转换接收器通用模块具有聚光光伏光电转换接收器1和散热器3，散热器的鳍片采用直线排列或弧形排列。使用无铅锡膏或具有防紫外线照射老化功能的有机导热硅胶，将聚光光伏光电转换接收器和散热器紧密地、无缝地粘接在一起，形成一体化的聚光光伏光电转换接收器通用组件，使光伏电池上的高温速度地传输到散热器上，避免了电池芯片因高温过热而损坏。

上述现有技术的不足之处在于：

1、对于太阳能的整体利用效率低；

2、太阳能接收器的冷却效率低。

技术实现要素：

本实用新型的一个目的在于克服现有技术的不足，提供一种提高发电效率的技术方案。

根据本实用新型的一个方面，提供一种聚光太阳能接收器，面向聚光结构的正面太阳能电池片固定在所述聚光太阳能接收器的正面；并且在聚光太阳能发电系统工作时，在太阳光入射方向上，所述正面太阳能电池片的至少一部分与所述聚光太阳能接收器重合；所述聚光太阳能接收器连接有背面太阳能电池片，所述背面太阳能电池片通过层压固定在所述聚光太阳能接收器的背面上，所述聚光太阳能接收器的背面朝向所述太阳光入射的方向。

优选地，所述聚光太阳能接收器具有散热通道，所述正面太阳能电池片将热量传递至所述散热通道内的低温液体来形成高温液体，通过抽离所述高温液体并补入新的所述低温液体来对所述正面太阳能电池片降温。

优选地，所述散热通道为沿着所述聚光太阳能接收器的长度方向分布的、数量为一个或多个的长度方向散热通道，所述长度方向散热通道单独地贯穿所述聚光太阳能接收器或者与其它贯穿所述聚光太阳能接收器的散热通道连通。

优选地，所述散热通道为沿着所述聚光太阳能接收器的宽度方向分布的、数量为一个或多个的宽度方向散热通道，所述宽度方向散热通道单独地贯穿所述聚光太阳能接收器或者与其它贯穿所述聚光太阳能接收器的散热通道连通。

优选地，所述散热通道为沿着所述聚光太阳能接收器的高度方向分布的、数量为一个或多个的高度方向散热通道，所述高度方向散热通道单独地贯穿所述聚光太阳能接收器或者与其它贯穿所述聚光太阳能接收器的散热通道连通。

优选地，所述聚光太阳能接收器的正面形状平整。

优选地，所述聚光太阳能接收器的背面形状平整。

根据本实用新型的再一个方面，提供一种聚光太阳能发电系统，该聚光太阳能发电系统包括上述技术方案涉及的聚光太阳能接收器。

根据上文描述的技术方案，由于正面太阳能电池片的至少一部分与聚光太阳能接收器重合，相比于正面太阳能电池片与聚光太阳能接收器错开设置的方案，必然能够减小在聚光结构上产生的投影面积，提高发电效率。并且，当本申请的聚光太阳能接收器选择为散热通道时，由于散热通道的中空结构，大大减轻了聚光太阳能接收器的重量。

附图说明

图1是现有技术的聚光型太阳能电池接收器的结构示意图；

图2是另一现有技术的聚光光伏光电转换接收器的结构示意图；

图3是本实用新型一个实施例的聚光太阳能发电系统的示意图；

图4是本实用新型一个实施例的聚光太阳能接收器的结构示意图；

图5是图4所示聚光太阳能接收器的正面示意图；

图6是图4所示聚光太阳能接收器的背面示意图；

图7是本实用新型另一个实施例的聚光太阳能接收器的结构示意图。

附图中的附图标记如下：

图1中，100-散热器，200-导热胶，300-陶瓷-金属复合板，400-锡膏，500-多结太阳电池，600-硅胶，700-玻璃盖板。

图2中，1-聚光光伏光电转换接收器，2-有机导热硅胶，3-散热器。

图3-图7中，10-聚光太阳能接收器，11-正面，12-背面，13a-长度方向散热通道，13b-宽度方向散热通道，13c-高度方向散热通道，14-左侧面，15-右侧面；20-聚光结构，30a-正面太阳能电池片，30b-背面太阳能电池片，50-聚光太阳能发电系统；A-太阳光入射方向，x-宽度方向，y-长度方向，z-高度方向。

具体实施方式

下面结合实施例详述本申请，但本申请并不局限于这些实施例。

图3和图4是本实用新型两个不同实施例的聚光太阳能发电系统50的示意图，参见图3和图4，本实用新型提供的聚光太阳能发电系统50包括聚光太阳能接收器10和聚光结构20。聚光太阳能接收器10位于聚光结构20的聚焦位置，通过反射的聚光结构20将太阳光聚集后照射在聚光太阳能接收器10上，从而最终将太阳能转化为电能。具体而言，本实用新型的聚光太阳能发电系统50主要是利用曲面的聚光结构20进行太阳能的能量聚焦，然后辐射给聚光太阳能接收器10中的正面太阳能电池片30a。一般地，聚光结构包括组合的聚光镜片，参见图3和图4，将该聚光镜片分别粘贴在一个框架上，框架与地面支撑架连接。在实际应用中，聚光太阳能装置中的聚光镜片为了增强表面的抗氧化能力，例如可以在镀镜金属(如银或铝)层表面添加一层镜背漆，或者在镀镜金属层表面添加一层铜镀层，然后在铜镀层表面添加一层防护漆。

上文提到的聚光太阳能发电系统50的组成部件聚光太阳能接收器10，在位置关系上，面向聚光结构20的正面太阳能电池片30a能固定在所述聚光太阳能接收器10的正面。在另一个实施例中，其到散热作用的散热器和正面太阳能电池片30a分别安装在安装板相对的两个面上，也就是说，正面太阳能电池片30a和散热器在安装板上背靠背设置。需要注意的是，该安装板可以为不属于正面太阳能电池片30a或散热器的单独部件，也可以是散热器或正面太阳能电池片30a的一部分，当安装板属于散热器或正面太阳能电池片30a的一部分时，正面太阳能电池片30a和散热器背靠背设置，中间没有隔离。在聚光太阳能发电系统50进行发电工作时，在太阳光入射方向A上(请参考图3)，正面太阳能电池片30a的至少一部分与所述聚光太阳能接收器10重合，具体地，正面太阳能电池片30a可以与所述聚光太阳能接收器10完全重合，也可以仅正面太阳能电池片30a的一部分与所述聚光太阳能接收器10完全重合。

在图4、图5、图6所示实施例中，聚光太阳能接收器10整体成长方体形状，在其它实施例中还可以根据需要设置为其它的形状。图4中的聚光太阳能接收器10具有平整的正面11、平整的背面12和一个贯通该聚光太阳能接收器10的长度方向的散热通道13a，长度方向散热通道13a用作散热。长度方向散热通道13a的开口分别设置在左侧面14和右侧面15上，这样长度方向散热通道13a内的液体能通向聚光太阳能接收器10的外部，这样就能够抽离长度方向散热通道13a内的高温液体并补入新的低温液体来对所述正面太阳能电池片30a降温。长度方向散热通道13a内的液体为冷却液，具体类型可以根据需要而自由选择，由于冷却液不是本实用新型的发明点，此处不再赘述。

因为聚光太阳能发电系统50有追踪系统，所以聚光结构2能够跟随太阳的位置而转动，以寻求获得尽可能多的太阳光辐射，并且由于聚光结构20的反射，与正面太阳能电池片30a直接或间接接触的正面11会被传递并接收大量的热量，而背面12仅接收其面积大小的太阳光，从而在温度上，背面12的温度小于正面11的温度。由此，在一个实施例中，可以将长度方向散热通道13a设置的偏向正面11方向，也就是聚光结构20的方向，来尽量多的降低正面11的温度。当正面太阳能电池片30a直接贴合于正面11时，平整的正面11有助于对正面太阳能电池片30a的固定，而背面12设置为平整仅是一个可选择性的设计。

在图7所示实施例中，与图4所示实施例相同，聚光太阳能接收器10整体成长方体形状，聚光太阳能接收器10具有平整的正面11、平整的背面12和一个贯通该聚光太阳能接收器10的长度方向散热通道13a，长度方向散热通道13a的开口设置在左侧面14和右侧面15上。不同之处在于，聚光太阳能接收器10上开设有宽度方向散热通道13b和高度方向散热通道13c，其中高度方向散热通道13c单独地贯穿聚光太阳能接收器10，而宽度方向散热通道13b与高度方向散热通道13c连通。

图4和图7仅示出了具体数量的长度方向散热通道13a、宽度方向散热通道13b和高度方向散热通道13c。在其它实施例中，可以根据需要对正面太阳能电池片30a的散热量的多少来自由选择长度方向散热通道13a、宽度方向散热通道13b或高度方向散热通道13c的数量，或者自由组合任意数量的长度方向散热通道13a、宽度方向散热通道13b或高度方向散热通道13c。例如，在一个实施例中，可以设置在沿着聚光太阳能接收器10的长度方向分布的多个长度方向散热通道13a，这样可以增加长度方向散热通道13a内的液体参与热交换的面积。

图4和图7仅示出了一个贯通的长度方向散热通道13a和高度方向散热通道13c以及一个与高度方向散热通道13c连通的宽度方向散热通道13b，这样的设计均是为了能与聚光太阳能接收器10的外部连通。在其它实施例中，也可以设计为宽度方向散热通道13b贯通正面11和背面12，或者长度方向散热通道13a仅设置一个位于正面11或背面12的开口，并与贯通的高度方向散热通道13c或宽度方向散热通道13b连通。原则上，长度方向散热通道13a、宽度方向散热通道13b或高度方向散热通道13c单独地贯穿所述聚光太阳能接收器10或者与其它贯穿所述聚光太阳能接收器10的散热通道连通。

图4和图7仅示意性的列举了散热通道的方向，长度方向散热通道13a、宽度方向散热通道13b、高度方向散热通道13c分别在聚光太阳能接收器10的长度方向、宽度方向和高度方向延伸，但本申请并不刻意将散热通道的保护范围限制在上述方向，例如在一个实施例中散热通道还可以为弯曲状，其同样符合本实用新型关于散热通道形状的限定。

在一个优选实施例中，散热通道的内部为螺纹状，这样的设计能增加正面太阳能电池片30a与散热通道内的低温液体的接触面积，同样能够提高正面太阳能电池片30a与散热通道内的低温液体的热交换速度。

根据上述技术方案描述的聚光太阳能接收器及聚光太阳能发电系统，由于正面太阳能电池片30a的至少一部分与聚光太阳能接收器10重合，相比于正面太阳能电池片30a与聚光太阳能接收器10错开设置的方案，必然能够减小在聚光结构上产生的投影面积，提高发电效率。

当本申请选择为散热通道时，由于散热通道的中空结构，大大减轻了聚光太阳能接收器10的重量。

在本实用新型的一个实施例中，如图6所示，聚光太阳能接收器10的背面也安装有背面太阳能电池片30b。所述背面太阳能电池片30b通过层压固定在所述聚光太阳能接收器10的背面上。所述聚光太阳能接收器10的背面朝向所述太阳光入射的方向而直接面向太阳，这样背面太阳能电池片30b直接接收太阳光并用来发热，增加了聚光太阳能接收器10整体的光电转换效率。或者说，由于背面太阳能电池片30b的存在，使得单位面积的太阳能量得到充分利用，提高了太阳能利用率，增加了发电量，聚光太阳能发电系统50的综合成本上也有所降低。当聚光太阳能接收器10的正面和背面均设有太阳能电池片时，可以明显地增加发电量，同时由于背面太阳能电池片30b的遮挡作用也降低了聚光太阳能接收器10的温度，使各太阳能电池片在合理温度工作，保证了聚光太阳能发电系统50的效率。

以上所述，仅是本申请的几个实施例，并非对本申请做任何形式的限制，虽然本申请以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限制本申请，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本申请技术方案的范围内，利用上述揭示的技术内容做出些许的变动或修饰均等同于等效实施案例，均属于技术方案范围内。