一种水体漂浮光漏斗聚光防水光伏电池组件发电模块的制作方法

本发明涉及一种太阳能光伏电池组件，具体地讲是一种水体漂浮光漏斗聚光防水光伏电池组件发电模块，属于可再生能源领域。

背景技术：

1、太阳能作为一种清洁、无污染的可再生能源，其开发和利用被认为是世界能源战略的重要组成部分。随着我国低碳发展的要求，太阳能光伏发电蓬勃发展，已成潮流。然而，光伏电池在制造过程中，需消耗大量电能及贵金属，光伏电池制造成本已无降低空间。因此，想通过改进光伏电池生产工艺大幅降低成本已几乎不可能。

2、目前，公知的光伏电池发电，一种是无聚光型，这是最普通的一种。常规的平板式硅光伏电池发电装置分不跟踪和跟踪太阳，技术成熟度高，可靠性高。但是，照射电池的光线最大只有一个光强，在应用中光伏电池的使用面积与采光的面积相同，电池的用量大，光伏电池利用率低，发电成本高。

3、聚光光伏发电技术是利用廉价的聚光镜部分代替价格高昂的光伏电池，从而降低光伏发电系统成本。一种聚光光伏发电技术是高倍聚光型，此种电池的聚光倍数大，有的高达1000倍，必须开发专门的光伏电池新品种，如砷化镓电池，而且需要强制散热系统，短期内达不到普及应用的程度。还有一种是低倍聚光光伏电池发电技术，该类型的光伏电池可以用现在市场上的普通光伏电池制造。目前已出现的一种低倍聚光光伏电池是使用两面体的聚光槽，或四面体的反射光漏斗方式。虽然聚光光伏发电装置单位面积发电量大，但是，现有的光伏电池组件靠空气自然冷却，由于空气流速慢，冷却效果不佳。又如发明名称：《低倍聚光光伏电池》，申请号 cn201310694566、4，授权公告号 cn104716216b，申请人：中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司。

4、发明称：一种低倍聚光光伏电池，包括玻璃板、背板、以及位于玻璃板和背板之间的多个电池单元，玻璃板包括至少一个聚光区，聚光区包括并列排列的多个聚光柱面，其中，电池单元包括与多个聚光柱面一一对应设置的多个电池条和电连接多个电池条的电极焊条，其中，电池条的宽度与聚光柱面对应的聚光宽度相适配。根据本发明的光伏电池，减少了光伏电池的使用量，降低了光伏电池的生产成本。但是，一种低倍聚光光伏电池聚光线飘移，光伏电池表面温度过高，则会影响光伏电池的发电效率。目前，商业化的光伏电池的光电转换效率一般为10％～20％，换言之，近80％的太阳能没有得到合理利用，转化为热能，导致光伏电池的温度升高。硅光伏电池温度每升高1度，效率约下降0.5％。即光伏电池表面温度过高，则会严重影响光伏电池的发电效率。

5、我国有大量水库、胡泊因阳光的照射，蒸发大量存水，并使水温升高，蓝藻暴发。作为常规的淡水水源，水库、湖泊、河流则因太阳晒，使其水温升高，蒸发量大，溶氧量下降，而且容易产生因紫外线照射而合成的许多如溴化物等不利健康的致癌物质。而像美国那样将黑色塑料球覆盖到如水库、湖泊的水面上，则会产生塑料碎屑的污染，影响水产养殖，破坏环境，造成难以消除的二次污染。因此，在兼顾水体养殖的情况下，通过光伏电池发电，并遮盖水面，减少水的蒸发，利用河流水面光伏发电，减少蒸发，实现太阳能发电的同时，并兼顾水产养殖，实现对河流、湖泊、水库水面的综合利用，则代表了利用水面实现太阳能发电，减少水体蒸发，降低水温，实现经济效益、环境效益的兼顾开发，充分发挥其经济效益及社会效益，减少水面的浪费，充分利用水库、湖泊表面，给水库盖盖子的光伏发电场。

6、我国沿海许多产盐区，及内陆许多盐湖只是用常规的晒盐法进行盐。而这些地方则属于淡水缺乏区，而雨水的降落不但影响盐田的产量，而且浪费了大量的淡水资源。因此，实现在利用盐田照射阳光实现光伏发电，又可以实现收集雨水，且能晒盐，则会大幅提升盐田的经济效益和社会效益。降低发电成本，并模仿自然环境，可避免光伏电池白天温度高，晚上迅速降温，昼夜温差大的问题，能够产生持续的上升气流，以解决逆温层和雾霾的问题，则代表了光伏产业未来的发展方向。

技术实现思路

1、为了解决以上问题，本发明提供了一种改善光伏电池冷却，提高光伏电池利用率，降低成本的一种水体漂浮光漏斗聚光防水光伏电池组件发电模块。

2、本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种水体漂浮光漏斗聚光防水光伏电池组件发电模块，包括罩玻璃板、光漏斗聚光板、防水密封粘接剂、防水电绝缘导热耐温粘接剂、防水光伏电池组件、冷却蓄热导光容腔、冷却蓄热导光液、密封粘接剂、防水电绝缘导热耐温透光粘接剂、底盘。其特征是：光漏斗聚光光伏电池发电模块，为包括光漏斗罩玻璃板、金属反射镜面、光漏斗骨架、封头、防水光伏电池组件、防水密封粘接剂密封连接组成的模块。冷却蓄热导光容腔为与反射光漏斗两端设有连接的相对封头，反射光漏斗聚光板两端密封面，与封头底盘互补密封连接，形成周圈密封连接边沿相对应的封头底盘，与反射光漏斗聚光板互补封闭密封连接，组成封头底盘底面与反射光漏斗聚光板底盘接触，玻璃封头底盘密封边沿，与反射光漏斗聚光板密封边沿密封连接形成环形闭环密封连接形成的漂浮腔体组。反射光漏斗聚光板的对应的凸脊和封头底盘组成冷却蓄热导光容腔，冷却蓄热导光容腔相互联通。反射光漏斗聚光板、封头底盘之间的连接密封面通过密封粘接剂密封连接。

3、光漏斗聚光蓄热导光液冷漂浮光伏电池发电模块的聚光发电槽侧，按阳光入射方向，依次为罩玻璃板、光漏斗聚光槽、封头、冷却蓄热导光液、光漏斗聚光槽防水光伏电池组件、防水电绝缘导热耐温粘接剂、光漏斗聚光槽组波形板底面。反射光漏斗聚光防水光伏电池组件发电模块浮管侧按阳光入射方向，依次为罩玻璃板、反射光漏斗聚光板凸尖峰脊、反射光漏斗聚光板凸起峰内壁、空腔、封头、底盘。冷却蓄热导光容腔的封头或罩玻璃板上，设有螺纹注液管口，冷却蓄热导光容腔侧，注满冷却蓄热导光液，冷却蓄热导光容腔侧抽为负压或真空，冷却蓄热导光液螺纹注液管口通过密封盖封闭，冷却蓄热导光液为防冻液。通过封头底盘两侧相对的侧壁，与反射光漏斗聚光板反射光漏斗聚光发电板侧的封头接触封闭，形成冷却蓄热导光容腔，反射光漏斗聚光光伏电池组件、底盘连接组成的漂浮模块。

4、反射光漏斗聚光板为具有多条相邻反射光漏斗聚光板组成的波形板，反射光漏斗聚光板为具有凸尖峰脊、倾斜坡面、平槽底面的进光口大、布置光伏电池平槽底面小的反射光漏斗聚光板，其中，凸尖峰脊为两倾斜坡面的连接折边线。反射光漏斗聚光板的倾斜坡面为对称的坡面，或为非对称坡面，倾斜坡面为平面或为弧面。或反射光漏斗为一个中空的四面体，四面体的每个侧面为倒梯形或为倒梯形与圆弧面的结合面，下底面为方形或渐变为圆形，反射光漏斗用倒角结合面把反射光漏斗连成一体，或四面体反射光漏斗为反射光漏斗聚光板与倒梯形反光镜结合，组成一张矩阵反射光漏斗板。

5、波形反射光漏斗板或矩阵反射光漏斗板，为金属薄板通过冲压拉伸折弯制成的上开口大，下槽底小的波形反射光漏斗板或矩阵反射光漏斗板。波形反射光漏斗板或矩阵反射光漏斗板，或为加热软化的金属薄板，通过模具压紧密封金属薄板周圈边沿，将高温、高压工作气体在金属薄板上表面吹压，在金属薄板下表面模具排气，实现金属薄板的吹制拉伸制成上开口大，下槽底小的波形反射光漏斗板或矩阵反射光漏斗板。反射光漏斗板的反光镜通过抛光，或通过镀反射膜，或通过贴反射膜制成，反射膜或复合有保护层。

6、波形反射光漏斗板或矩阵反射光漏斗板，或为平板玻璃加热软化后，通过冲压拉伸折弯制成上开口大，下槽底小的波形反射光漏斗板或矩阵反射光漏斗板。波形反射光漏斗板或矩阵反射光漏斗板，或为平板玻璃加热软化后，通过模具压紧密封平板玻璃周圈边沿，将高温、高压工作气体在平板玻璃上表面吹压，在平板玻璃下表面模具排气，实现平板玻璃的吹制拉伸制成上开口大，下槽底小的波形反射光漏斗板或矩阵反射光漏斗板。反射光漏斗板的反光镜通过镀反射膜制成，反射膜或复合有保护层。

7、光漏斗骨架为玻璃钢或纤维水泥通过模具制作，玻璃钢或纤维水泥表面复合有金属反射镜面镀膜或贴膜，金属反射贴膜的底面通过防水电绝缘导热粘接剂与光漏斗骨架粘接，玻璃钢或纤维水泥表面复合有玻璃镀膜反射镜。热量通过光伏电池表面的防水透明导热保护层传给冷却蓄热导光液、冷却蓄热导光液将热量传给罩玻璃板、罩玻璃板将热量传给空气散热。

8、罩玻璃板为超白钢化平板玻璃，或为与波形反射光漏斗板或矩阵反射光漏斗板对应波纹超白钢化玻璃板,或矩阵凸起超白钢化玻璃板。

9、冷却蓄热导光液为有机冷却蓄热导光液，有机冷却蓄热导光液包括醇类冷却蓄热导光液。冷却蓄热导光液或为无机冷却蓄热导光液，无机冷却蓄热导光液包括氯化钙冷却蓄热导光液。

10、阳光通过罩玻璃板照射进入反射光漏斗聚光板的冷却蓄热导光液内，一部分直接照射到光伏电池组件上，另一部分通过反射光漏斗聚光板表面反射镜反射间接照射到光伏电池组件上，光伏电池组件受到阳光直接和间接照射，一部分转化为电能，另一部分转化为热能，电能通过电导线输出，光伏电池将热量传给冷却蓄热导光容腔内的冷却蓄热导光液，温度升高的冷却蓄热导光液将热量通过封头、罩玻璃板传给空气。光漏斗聚光液体冷却漂浮光伏电池发电模块漂浮于水面布置。实现了防水光伏电池组件的高效降温冷却，减小了水体温升和蒸发，降低了光伏电池组件的成本，提高了光伏电池组件的发电效率，减小了光伏模块的昼夜温差。

11、一种水体漂浮光漏斗聚光防水光伏电池组件发电模块，包括光漏斗聚光板、防水密封粘接剂、防水电绝缘导热耐温粘接剂、防水光伏电池组件。其特征是：光漏斗聚光光伏电池发电模块，为包括光漏斗罩玻璃板、金属反射镜面、光漏斗骨架、封头、防水光伏电池组件、浮裙、收集雨水挡围装置、防水密封粘接剂密封连接组成的模块。

12、光漏斗聚光液体冷却漂浮光伏电池发电模块的聚光发电槽侧，按阳光射入方向，依次为罩玻璃板、光漏斗聚光槽、光漏斗聚光槽防水光伏电池组件、防水电绝缘导热耐温粘接剂、光漏斗聚光槽组波形板底面。反射光漏斗聚光防水光伏电池组件发电模块的水体冷却侧，按阳光射入方向，依次为罩玻璃板、反射光漏斗聚光板凸尖峰脊、光漏斗骨架内壁。

13、光漏斗聚光槽组波形板，为具有多条相邻光漏斗聚光槽组成的波形板，光漏斗聚光槽为具有凸尖峰脊、倾斜坡面、平槽底面、两端封头的进光开口大、布置光伏电池平槽底面小的光漏斗聚光槽组波形金属板，其中，凸尖峰脊为两倾斜坡面的连接折边线。光漏斗聚光槽组波形板的倾斜坡面为对称的坡面，或为非对称坡面，倾斜坡面为平面或为弧面。光漏斗聚光槽组波形金属板的表面上，设有反光镜。

14、或光漏斗为一个中空的四面体，四面体的每个侧面为倒梯形或为倒梯形与圆弧面的结合面，下底面为方形或渐变为圆形，光漏斗用倒角结合面把光漏斗连成一体，或四面体光漏斗为光漏斗聚光槽与倒梯形反光镜结合，组成一张与罩玻璃板尺寸对应的矩阵光漏斗板。其内侧表面复合有反光镜。

15、光漏斗反光镜为金属板加工生成反光镜，或为金属薄膜贴膜生成反光镜，或通过真空蒸镀生成反光镜，或化学镀生成反光镜。

16、波形光漏斗板及矩阵光漏斗板，为金属薄板通过冲压拉伸或折弯两端封头制成的上开口大，下槽底小的波形光漏斗板及矩阵光漏斗板。

17、波形光漏斗板及矩阵光漏斗板，或为加热软化的金属薄板，通过模具压紧密封金属薄板周圈边沿，将高温、高压工作气体在金属薄板上表面吹压，在金属薄板下表面模具排气，实现金属薄板的吹制拉伸制成上开口大，下槽底小的波形光漏斗板及矩阵光漏斗板。

18、波形光漏斗板及矩阵光漏斗板，或为平板玻璃加热软化后，通过冲压拉伸或折弯两端封头制成上开口大，下槽底小的波形光漏斗板及矩阵光漏斗板。

19、波形光漏斗板及矩阵光漏斗板，或为平板玻璃加热软化后，通过模具压紧密封平板玻璃周圈边沿，将高温、高压工作气体在平板玻璃上表面吹压，在平板玻璃下表面模具排气，实现平板玻璃的吹制拉伸制成上开口大，下槽底小的波形光漏斗板及矩阵光漏斗板。

20、波形光漏斗板及矩阵光漏斗板，或为塑胶板加热软化后，通过冲压拉伸制成上开口大，下槽底小的波形光漏斗板及矩阵光漏斗板。

21、波形光漏斗板及矩阵光漏斗板，或为塑胶板加热软化后，通过模具压紧密封塑胶板周圈边沿，将高温、高压工作气体在塑胶板上表面吹压，在塑胶板下表面模具排气，实现塑胶板的吹制拉伸制成上开口大，下槽底小的波形光漏斗板及矩阵光漏斗板。

22、光漏斗骨架为玻璃钢或纤维水泥通过模具制作，玻璃钢或纤维水泥表面复合有金属反射镜面镀膜或贴膜，金属反射贴膜的底面通过防水电绝缘导热粘接剂与光伏电池底面粘接。或光漏斗骨架为玻璃钢或纤维水泥制作，玻璃钢或纤维水泥表面复合有玻璃镀膜反射镜，光伏电池表面通过罩玻璃板、透明光伏电池防水电绝缘导热胶与光伏电池粘接，热量通过光伏电池底面的导热胶传给镜面反射薄膜和光漏斗聚光槽骨架，再传给水体散热。

23、光漏斗聚光槽组波形板的阳光入射口侧的周圈，设有与罩玻璃板周圈连接密封平面对应的闭环连接密封面。罩玻璃板内侧面与光漏斗聚光槽组波形板的凸尖峰脊，通过凸尖峰脊上设置的支撑凸点接触支撑，或通过光漏斗聚光槽组波形板的凸尖峰脊线接触支撑。光漏斗聚光槽组波形板的闭环连接密封面，与光漏斗聚光槽组波形板凸尖峰脊的支撑凸点或支撑线等高。光漏斗聚光槽组波形板侧为中空的光漏斗聚光液体冷却漂浮光伏电池侧。罩玻璃板为超白钢化平板玻璃，罩玻璃板、光漏斗聚光槽组波形板之间的连接密封面通过防水密封粘接剂密封连接。

24、收集雨水挡围为设于漂浮光伏发电模块周边留有对流循环水道、引水收水孔槽、挡水边沿连通水管的收集雨水挡围，收集雨水挡围两个相对连接固定于光漏斗光伏发电聚光槽的两侧留有对流沟槽，或为设于光漏斗光伏发电装置四边的留有水体对流循环通道的收集雨水挡围，收集雨水挡围通过高于光漏斗光伏发电装置上部，位于光漏斗光伏发电装置的对边或设有浮裙，和位于光漏斗光伏发电装置四角，设于收集雨水挡围底部的连通雨水管，实现收集雨水挡围之间的定位密封连接，汇流管通过密封的管道将雨水汇集输入到储水窖中提取应用。收集雨水挡围以阻挡水面因水面波浪而产生的浪花进入到光漏斗光伏发电装置中。光漏斗聚光液体冷却漂浮光伏电池发电模块漂浮于水面布置。

25、阳光通过罩玻璃板照射进入光漏斗聚光槽组波形板内，一部分直接照射到防水光伏电池组件上，另一部分通过光漏斗聚光槽组波形板表面反射镜反射间接照射到防水光伏电池组件上，防水光伏电池组件受到阳光直接和间接照射，一部分转化为电能，另一部分转化为热能，电能通过电导线输出。设于光漏斗光伏发电装置底部光伏电池产生的热量，通过光漏斗光伏发电装置槽壁加热底部的水体，使水体受热，密度减小上升到水体表面，通过设置的水体流道，将表面的水溢开，并使冷水继续被加热上升，被加热的水蒸发降温构成循环。而收集雨水挡围和对边的浮裙，能够对水体产生的浪花进行阻挡，防止浪花打入到受光面上。这种结构可加热水体，并使水体蒸发散热，并利用照射到盐池的阳光实现光伏发电，收集雨水，提高盐池的产盐率，实现了防水光伏电池组件的高效降温冷却，降低了防水光伏电池组件的成本，提高了防水光伏电池组件的发电效率。

26、一种水体漂浮光漏斗聚光防水光伏电池组件发电模块，其光漏斗聚光槽的中空容腔所充注气体包括空气、氩气、二氧化碳。

27、收集雨水挡围及对边的浮裙，为包括金属薄板、塑胶、玻璃钢、玻璃、陶瓷、纤维水泥制造。收集雨水挡围及对边的浮裙通过结合剂、锁紧件与光漏斗聚光漂浮光伏电池发电装置密封连接。漂浮水体为盐池水。光漏斗聚光漂浮光伏电池发电装置和收集雨水挡围提供浮力，收集雨水挡围、浮裙及光漏斗聚光槽提供浮力，收集雨水挡围的外侧壁为撇口弧面，实现拍打浪花的回头。

28、一种水体漂浮光漏斗聚光防水光伏电池组件发电模块，其在罩玻璃板的一侧表面，或两侧表面上，或复合有光增透膜。光伏电池表面喷涂有减反射防水保护膜。光伏电池背面焊接或粘接有散热金属薄膜，散热金属薄膜与光漏斗壁通过导热胶良好粘接。

29、一种水体漂浮光漏斗聚光防水光伏电池组件发电模块，其罩玻璃板与光漏斗聚光槽组波形板之间，通过气密密封胶和结构密封胶及加强边框形成的粘接模块。通过气密密封胶和结构密封胶及加强边框形成的粘接模块。

30、一种水体漂浮光漏斗聚光防水光伏电池组件发电模块，其光伏电池组件发电模块的周边外侧，包裹上截面为倒“u”形的闭环波纹不锈钢边框，波纹不锈钢边框的槽内，填充有与气密粘接剂不产生化学反应的结构粘接剂。利用截面为倒“u”形闭环波纹不锈钢边框的自身弹性，与光伏电池组件发电模块体的周边外侧进行拉伸套装，并利用闭环波纹不锈钢边框的自身回弹，使截面为倒“u”形闭环波纹不锈钢边框，与光伏电池组件发电模块体的周边外侧紧密贴合粘接在一起。或光伏电池组件发电模块体的周边外侧，包裹上截面为“l”和反“l”形的闭环不锈钢边框扣合套装形成的光伏电池组件发电模块结构保护边框。制成保温玻璃板周边上设有两种环形封闭粘接密封带，和不锈钢闭环保护框，光伏电池组件发电模块。

31、一种水体漂浮光漏斗聚光防水光伏电池组件发电模块，其金属薄板经冲压拉伸折弯光漏斗的表面，通过抛光或镀镜制成反光镜，平面透光玻璃通过防水电绝缘导热透明粘接剂，与光伏电池组件粘接，光伏电池背面通过防水电绝缘导热粘接剂，将其与金属薄板光漏斗复合，使光漏斗兼具散热板功能。或光漏斗为玻璃凹槽内表面设有镀膜镜面，通过粘接剂以金属薄板通过冲压拉伸折弯组件，为复合于玻璃凹槽镀膜镜面和光伏电池组件的背面。其玻璃光漏斗的底部平面，为光漏斗的平面透光玻璃，通过防水电绝缘导热透明粘接剂，与光伏电池粘接，光伏电池背面通过防水电绝缘导热粘接剂，与冲压拉伸折弯的金属薄板光漏斗骨架粘接结合，实现光伏电池的聚光发电和通过金属光漏斗背面散热的结构。

32、一种水体漂浮光漏斗聚光防水光伏电池组件发电模块，其罩玻璃板为超白钢化平板玻璃，在罩玻璃板的一侧表面，或两侧表面上，或复合有光增透膜，罩玻璃板或为自清洁玻璃。光漏斗反光镜为金属板加工生成反光镜，或为粘贴金属反射薄膜制成反光镜，或通过真空蒸镀生成反光镜，或化学镀生成反光镜。

33、光漏斗骨架包括玻璃、纤维水泥、塑胶、玻璃钢、金属薄板骨架的背面涂敷有防水保护层，防水保护层的外表面或涂复有聚氨酯和聚脲弹性体组成的超弹性line-x喷涂材料，超弹性line-x膜的外表面或复合有防水保护层。

34、一种水体漂浮光漏斗聚光防水光伏电池组件发电模块，其反射光漏斗聚光光伏电池组件发电模块各个组件之间的密封连接，包括焊接、粘接、铆接。反射光漏斗聚光板及蓄热容腔组之间，通过气密防水密封胶和结构防水密封胶及加强边框形成的粘接模块。光伏电池的光漏斗为玻璃镀镜，通过粘接剂与玻璃钢、或塑胶、或纤维水泥预制板光漏斗骨架粘接。通过气密防水密封胶和结构防水密封胶粘接形成的模块。或罩玻璃板与反射光漏斗聚光板及蓄热容腔组之间，通过密封连接材料密封连接封闭的模块。

35、一种水体漂浮光漏斗聚光防水光伏电池组件发电模块，其模块分为垂直光线照入型，或为倾斜光线照入型，垂直光线照入型的聚光浮桶漏斗为对称型，倾角照射模块凹槽为非对称型。

36、本发明的有益效果是：一种水体漂浮光漏斗聚光防水光伏电池组件发电模块，解决了低成本实现光伏电池高效发电的问题；解决了水库、胡泊安装成本高的问题；解决了水库、胡泊因阳光的照射，蒸发大量存水，并使水温升高的问题；解决了综合利用了盐田，在安装光伏电池高效发电的同时，实现了回收了雨水。晒盐的功能；解决了光伏电池在光照下表面快速升至高温，严重影响光伏电池发电效率的问题；解决了安装光伏电池组件区域，在阳光照射下温度急剧上升，太阳落下后温度迅速下降，完全违反自然生态，使光伏电池组件白天温度很高，晚上迅速降温，使得光伏电池组件安装地域昼夜温差加大，不能持续生成上升气流，在大气中产生逆温层，致使出现雾霾现象的问题，代表了光伏发电的发展方向。