光伏光热一体化组件的制作方法
【专利摘要】本发明涉及光伏光热一体化组件，其特征在于，所述一体化组件的核心组件包括光热集热板单元以及镀在光热集热板上的光伏薄膜电池单元，光伏薄膜电池单元与光热单元一体化成型，所述光伏单元包括铜铟镓硒光伏薄膜以及镀在光伏薄膜下面并与光伏薄膜形成一个整体的氧化铝衬底。该技术方案具有如下优点，1）薄膜光伏电池和太阳能集热板是个不可分割的整体，太阳能集热板就是薄膜电池的衬底材料。2）该光伏光热一体化组件与建筑紧密结合安装为建筑提供了较好保温绝热性能，且系统总体成本较低；3）该组件降低了光伏电池的表面温度，可增加光伏电池的转换效率；4）薄膜光伏电池的衬底使用单面氧化处理过的铝板，铝板的热传导效率高于玻璃，所以相比玻璃是较佳的导热材料之一。
【专利说明】光伏光热一体化组件
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种光伏光热组件，具体来说涉及一种太阳能光伏光热一体化组件，属于光伏光热【技术领域】。
【背景技术】
[0002]太阳能光热是指太阳辐射的热能，太阳能光热利用，除太阳能热水器外，还有太阳房、太阳灶、太阳能温室、太阳能地暖系统、太阳能干燥系统、太阳能土壌消毒杀茵技术等。光伏电池工作原理为太阳能电池是通过光电效应直接把光能转化成电能的装置。光伏和光热技术充分体现了利用太阳能的有益效果，本领域的技术人员一直尝试将上述两种技术进行组合，以便于更大的发挥太阳能的优势，但是现有技术仅仅是将上述两种组件进行简单的组合，这种方案不但成本昂贵，而且效果可能相互抑制:即当光伏发电的太阳能转换效率高时，可能会降低太阳能集热的转换效率，反之亦然。如何充分的发挥光伏和光热两种技术的优势，让其同时产生最大转换效率，在有限的建筑安装面积上最大限度地把太阳能的能量转换和利用起来，因此，迫切的需要ー种新的技术来解决上述问题。
【发明内容】
[0003]本发明正是针对现有技术中存在的技术问题，提供ー种结构简单、安装方便、成本较低的光伏光热一体化组件，该光伏光热一体化组件可以增加光伏电池的转换效率，增加单位面积上太阳能转换效率。
[0004]为了实现上述目的，本发明的技术方案如下，所述一体化组件包括光热单元以及镀在光热单元上的光伏电池单元，所述光伏电池单元包括铜铟镓硒光伏薄膜以及在光伏薄膜下面并与光伏薄膜一体化的氧化铝板层。
[0005]光伏光热一体化组件，其特征在于，所述一体化组件包括光热单元以及镀在光热単元上的光伏単元，所述光伏単元包括铜铟镓硒光伏薄膜以及镀在光伏薄膜下面并与光伏薄膜一体化成型的氧化铝底层。
[0006]作为本发明一种改进，所述铜铟镓硒光伏薄膜的厚度为0.002— 0.004mm。在形成光伏发电功能的同吋，对太阳能集热效率影响微小。
[0007]作为本发明一种改进，所述铜铟镓硒光伏薄膜从上到下依次为氧化锌层、硫化镉层，铜铟镓硒层、钥层。
[0008]作为本发明一种改进，所述光伏単元与光热单元是个不可分割的整体。
[0009]作为本发明一种改进，所述光热单元为平板集热器或者真空管集热器。
[0010]作为本发明一种改进，所述平板集热器包括基板，设置在基板周围的框架，设置在两侧的背板和位于框架内的冷却管，所述框架内和框架外设置有保温绝热材料。
[0011]作为本发明一种改进，所述平板集热器外框架外设置有保温绝热材料。利于在大面积安装时减少组件安装间隙，提高系统和建筑物的总体保温绝热效果。
[0012]相对于现有技术，本发明的优点如下，I)薄膜光伏电池和太阳能集热板是个不可分割的整体，太阳能集热板就是薄膜电池的衬底材料。2)铜铟镓硒薄膜电池厚度仅为
0.002-0.004mm,比晶硅电池片(约0.18-0.22mm)薄很多，相比使用晶硅电池片的光伏光热一体化产品，本技术的太阳能集热性能的效率较高。3)薄膜光伏电池的衬底使用单面氧化处理过的铝板，铝板的热传导效率高于玻璃，所以相比玻璃是较佳的导热材料之一。4)该光伏光热一体化组件结构简单、安装方便、成本较低；5)该组件降低了光伏电池的表面温度，可増加光伏电池的转换效率；6)该组件增加单位面积上的太阳能综合转换效率是光伏发电和太阳能集热效率的叠加，最高可达50% — 60%。7)该组件与建筑墙体的紧密结合安装，对建筑物起到了一定的保温绝热作用，安装此产品的建筑物可产生冬暖夏凉的效果。8)该组件边框增加使用保温材料设计，在大面积安装时可减少组件之间的间隙，更可进一步提高安装的产品对建筑墙体的总体保温绝热效果，減少建筑物的能耗。9)综合以上说明，本发明结合了薄膜光伏发电和光热集热性能，同时与建筑墙体紧密结合可提高建筑物的保温绝热性能，是实现环保绿色建筑的创新产品。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1为本发明光伏薄膜电池在氧化铝基板上单元结构示意图；
图2为本发明实施6光伏光热组件结构剖面图；
图3为本发明实施6侧面图；
图中:1、氧化锌层，2、硫化镉层，3、铜铟镓硒层，4、钥层，5、氧化铝层，6、铝板，1-1、铜铟镓硒光伏薄膜，1-2、氧化铝板层，7、光伏薄膜电池和集热板一体部件，8、框架，10、导热管，11、钢化玻璃，12、保温绝热材料，13、保温绝热材料，14、集热器组件背板。
【具体实施方式】
[0014]为了加深对本发明的理解和认识，下面结合附图和【具体实施方式】对本发明做出进一步的说明和介绍。
[0015]实施例1:
參见图1，光伏光热一体化组件，所述一体化组件包括光热单元以及设置在光热单元上的光伏単元，所述光伏単元包括铜铟镓硒光伏薄膜1-1以及设置在光伏薄膜下面并与光伏薄膜一体化成型的氧化铝层1-2，其中薄膜光伏単元包括铜铟镓硒光伏薄膜以及单面经过氧化，形成不导电氧化铝层的金属铝平板衬底，所述氧化铝层包括铝板6以及生长在铝上面的氧化铝层5。
[0016]实施例2:
參见图1，作为本发明一种改进，所述铜铟镓硒光伏薄膜的厚度为0.002—0.004mm。优选为，所述铜铟镓硒光伏薄膜的厚度为0.002mm。较薄的光伏电池层益于在光伏电池实现太阳光到电能的转换后，太阳光的其余能量能以热能形式进ー步被集热板吸收，其余结构和优点与实施例1完全相同。
[0017]实施例3:
作为本发明一种改进，所述铜铟镓硒光伏薄膜从上到下依次为氧化锌层1、硫化镉层2，铜铟镓硒层3和钥层4。所述钥层、铜铟镓硒层、硫化镉层和氧化锌层按先后次序依次镀在氧化铝板上，成为ー个薄膜光伏发电和太阳能集热板不可分割的组件。由于该光伏薄膜仅为0.002-0.004mm厚，大部分太阳光的热能可直接穿透此薄膜被集热板吸收，该组件可降低光伏电池的表面温度，可増加光伏电池的转换效率，其余结构和优点与实施例1完全相同。
[0018]实施例4:
作为本发明一种改进，所述光伏単元与光热单元一体化成型，设置为一体成型的组件转换效率更高，其余结构和优点与实施例1完全相同。
[0019]实施例5:
作为本发明一种改进，所述光热单元为平板集热器。其余结构和优点与实施例1完全相同。
[0020]实施例6:
參见图2、3，作为本发明一种改进，所述平板集热器包括基板7，设置于基本上的钢化玻璃11，设置在基板周围的框架8，设置在集热器组件背面的背板14和位于框架内的导热管10，所述框架8内设置有保温绝热材料12及框架8外设置有保温绝热材料13。该组件可减少组件和组件之间的空隙，提高了在多个相同组件并列安装时，系统总体的的保温绝热性能，減少与之紧密结合的建筑物的能耗，其余结构和优点与实施例1完全相同。
[0021]本发明还可以将实施例2、3、4、5、6所述技术特征中的至少ー个与实施例1组合形成新的实施方式。
[0022]需要说明的是上述实施例仅仅是本发明的较佳实施例，并没有用来限定本发明的保护范围，在上述基础上所作出的等同替换或者替代均属于本发明的保护范围，本发明的保护范围以权利要求书为准。
【权利要求】
1.光伏光热一体化组件，其特征在于，所述一体化组件包括光热单元以及镀在光热单元上的光伏电池单元，所述光伏电池单元包括铜铟镓硒光伏薄膜以及在光伏薄膜下面并与光伏薄膜一体化的氧化铝板层。
2.根据权利要求1所述的光伏光热一体化组件，其特征在于，所述铜铟镓硒光伏薄膜的厚度为 0.002—0.004mm。
3.根据权利要求1所述的光伏光热一体化组件，其特征在于，所述光伏薄膜的衬底材料为单面经过阳极氧化处理，形成一层不导电氧化铝膜的金属铝板，益于将铜铟镓硒层镀在此衬底材料上,形成光伏发电功能。
4.根据权利要求1所述的光伏光热一体化组件，其特征在于，所述铜铟镓硒光伏薄膜从上到下依次为氧化锌层、硫化镉层、铜铟镓硒层、钥层。
5.根据权利要求1或2或3或4所述的光伏光热一体化部件,其特征在于，所述光伏单元与光热单元是个不可分割的整体。
6.根据权利要求1或2或3或4所述的光伏光热一体化组件，其特征在于，所述光热单元为平板集热器。
7.根据权利要求1或2或3或4所述的光伏光热一体化组件，其特征在于，所述平板集热器包括钢化玻璃，设置在钢化玻璃周围的框架，设置在两侧的背板和位于框架内的导热管，所述框架内设置有保温绝热材料。
8.根据权利要求1或2或3或4所述的光伏光热一体化组件，其特征在于，所述平板集热器外框架外设置有保温绝热材料。
【文档编号】H02S40/42GK103501158SQ201310122894
【公开日】2014年1月8日 申请日期:2013年4月10日 优先权日:2013年4月10日
【发明者】高清鸿 申请人:高清鸿