專利名稱：可超千倍光率的太陽能聚光發(fā)電介質(zhì)循環(huán)強(qiáng)制冷卻系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及太陽能發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種可超千倍光率的太陽能聚光發(fā) 電介質(zhì)循環(huán)強(qiáng)制冷卻系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
一般太陽能電池發(fā)電，隨著聚光倍數(shù)的增大，電池的發(fā)電效率就隨之提高，以便最 大限度的增加電池芯片的發(fā)電效率。由于這類聚光太陽能發(fā)電芯片大部分是通過菲涅爾透 鏡或不同形式的透鏡等，將太陽光匯聚到電池芯片上以提高光照率，但照射到芯片上的壓 縮光線溫度也隨之增加，可達(dá)到1000度以上，在這種溫度下如不采取冷卻措施，所有的芯 片都會(huì)被燒壞。唯一的辦法就是在增加光透率的同時(shí)將溫度控制在芯片所能接受的范圍 內(nèi)，即100度以下，才能真正擴(kuò)大太陽能聚光發(fā)電的應(yīng)用領(lǐng)域。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有太陽能電池發(fā)電存在的不足，本發(fā)明提供了一種倍率高、散熱效果 好的可超千倍光率的太陽能聚光發(fā)電介質(zhì)循環(huán)強(qiáng)制冷卻系統(tǒng)。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是這種可超千倍光率的太陽能聚光發(fā) 電介質(zhì)循環(huán)強(qiáng)制冷卻系統(tǒng)，包括帶正負(fù)極引出線的發(fā)電芯片；主要是在發(fā)電芯片底面通過 導(dǎo)熱膠與灌有循環(huán)介質(zhì)的散熱平臺(tái)相粘接，在發(fā)電芯片上方設(shè)有呈倒置臺(tái)形或倒置錐臺(tái)形 結(jié)構(gòu)的聚光散熱器并通過連接桿與散熱平臺(tái)連接；聚光散熱器通光口上部和下部設(shè)有出 氣管和回液管，并通過連管與散熱平臺(tái)連通，在聚光散熱器的焦點(diǎn)上方占焦距總長的35 15%處水平設(shè)有隔熱玻璃，其中心點(diǎn)被透鏡焦距的垂直中心線穿透，并通過連接桿與聚光 散熱器相固定；在聚光散熱器通光口的四壁設(shè)有高反光材料，在隔熱玻璃和聚光散熱器連 接處的左右對稱面上設(shè)有水蒸汽調(diào)節(jié)孔，在發(fā)電芯片和聚光散熱器之間設(shè)有上表面和下表 面鍍有選擇性可見光增透膜的高透光玻璃；所述散熱平臺(tái)內(nèi)的循環(huán)介質(zhì)為流動(dòng)的低沸點(diǎn)或 高沸點(diǎn)醇類、烷類、醚類或它們的混合物；所說聚光散熱器通光口上部和下部設(shè)置的出氣管 和回液管可構(gòu)成獨(dú)立的冷卻循環(huán)系統(tǒng)；在散熱平臺(tái)的兩側(cè)設(shè)有連接管，通過連接管將散熱 平臺(tái)和散熱芯片進(jìn)行串聯(lián)或并聯(lián)組成發(fā)電方陣。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的主要優(yōu)點(diǎn)是，在聚光倍率比較高的情況下，通過復(fù)合冷 卻系統(tǒng)的多重散熱與冷卻，使發(fā)電芯片在太陽光較高倍率的情況下仍能夠保持較低的溫 度。即使透光鏡的倍率達(dá)到千倍以上，溫度超過1200°C時(shí)，經(jīng)過復(fù)合冷卻系統(tǒng)的多重散熱與 冷卻，電池芯片的最終溫度可以保持在100°C環(huán)境中進(jìn)行正常發(fā)電，解決了太陽能發(fā)電聚光 倍率大與芯片溫度高、壽命短、影響發(fā)電效果之間的矛盾及技術(shù)難題。同時(shí)，這種帶高效冷 卻系統(tǒng)的太陽能發(fā)電芯片單體，可以通過串聯(lián)、并聯(lián)等不同形式組成所需電流和電壓的強(qiáng) 度，大大拓寬了太陽能電池的使用領(lǐng)域。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明的工作原理示意圖。圖中1.回液管，2.聚光散熱器，3.隔熱玻璃，4.連接桿，5.高透光玻璃，6.出氣 管，7.發(fā)電芯片，8.導(dǎo)熱膠，9.散熱平臺(tái)，10.水蒸汽調(diào)節(jié)孔，11.正負(fù)極引出線。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述如附圖1所示，這種可超千倍光率的太陽能聚光發(fā)電介質(zhì)循環(huán)強(qiáng)制冷卻系統(tǒng)，包 括帶正負(fù)極引出線11的發(fā)電芯片7，發(fā)電芯片7底面通過導(dǎo)熱膠8與循環(huán)介質(zhì)的散熱平臺(tái) 9相粘接，在發(fā)電芯片7上方設(shè)有呈倒置臺(tái)形的聚光散熱器2并通過連接桿4與散熱平臺(tái)9 相連接，聚光散熱器2通光口上部和下部設(shè)有出氣管6和回液管1，該出氣管6和回液管1 可以設(shè)置在一側(cè)或?qū)ΨQ面的兩側(cè)，并通過連管與散熱平臺(tái)9連通。為滿足外界環(huán)境在零下40 50度條件下太陽能發(fā)電的需要，在散熱平臺(tái)9內(nèi)盛 有耐低溫的介質(zhì)。在聚光散熱器2的上方鍍有選擇性可見光增透膜的隔熱玻璃3，并通過連接桿4相 固定，隔熱玻璃3和聚光散熱器2連接處左右對稱面上設(shè)有水蒸汽調(diào)節(jié)孔10，聚光散熱器 2通光口的四壁設(shè)有高反光材料，使冷卻的光線交叉照射到下方，透過上表面和下表面鍍有 選擇性可見光增透膜的高透光玻璃5并照射在發(fā)電芯片7上，上述雙重結(jié)構(gòu)構(gòu)成了本發(fā)明 的介質(zhì)循環(huán)強(qiáng)制冷卻系統(tǒng)。如圖2所示，本發(fā)明的工作過程是被壓縮的光線通過隔熱玻璃3時(shí)，在光亮度保 持的基礎(chǔ)上，光線的熱量被阻隔了約50%左右。隔熱玻璃3呈水平放置在聚光散熱器2， 其中心點(diǎn)被透鏡焦距的垂直中心線穿透，所處的位置在焦點(diǎn)上方占焦距總長的20%處。當(dāng) 首次降溫的光線照射通過聚光散熱器2通光口時(shí)，其熱量被聚光散熱器2內(nèi)的介質(zhì)進(jìn)行第 二次強(qiáng)制降溫。二次降溫的光線被聚光散熱器2四壁的高反光材料交叉反射，透過上表面 和下表面鍍有選擇性可見光增透膜的高透光玻璃5照射到發(fā)電芯片7上時(shí)，光強(qiáng)度保持在 90%以上，而溫度被強(qiáng)制阻隔降溫至適合發(fā)電的溫度。而照射到發(fā)電芯片7上的光熱再次 被芯片下方的帶循環(huán)介質(zhì)的散熱平臺(tái)9內(nèi)流動(dòng)的低沸點(diǎn)或高沸點(diǎn)醇類、烷類、醚類介質(zhì)或 它們的混合物再次強(qiáng)制冷卻。如此，經(jīng)過多重循環(huán)復(fù)合的散熱與冷卻，使太陽能電池的溫度 保持在100°C以內(nèi)的環(huán)境中進(jìn)行正常發(fā)電，最大限度地保證了太陽能電池高倍的發(fā)電效能。 我們經(jīng)過多年的實(shí)驗(yàn)證明，高倍率太陽能聚光發(fā)電可提高太陽能電池發(fā)電效率20 50倍 左右o
權(quán)利要求
一種可超千倍光率的太陽能聚光發(fā)電介質(zhì)循環(huán)強(qiáng)制冷卻系統(tǒng)，包括帶正負(fù)極引出線(11)的發(fā)電芯片(7)，其特征在于發(fā)電芯片(7)底面通過導(dǎo)熱膠(8)與灌有循環(huán)介質(zhì)的散熱平臺(tái)(9)相粘接，在發(fā)電芯片(7)上方設(shè)有聚光散熱器(2)并通過連接桿(4)與散熱平臺(tái)(9)相連接，聚光散熱器(2)通光口上部和下部設(shè)有出氣管(6)和回液管(1)并通過連管與散熱平臺(tái)(9)連通，聚光散熱器(2)的上方設(shè)有隔熱玻璃(3)并通過連接桿(4)相固定，聚光散熱器(2)通光口的四壁設(shè)有高反光材料，隔熱玻璃(3)和聚光散熱器(2)連接處左右對稱面上設(shè)有水蒸汽調(diào)節(jié)孔(10)，在發(fā)電芯片(7)和聚光散熱器(2)之間設(shè)有高透光玻璃(5)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述可超千倍光率的太陽能聚光發(fā)電介質(zhì)循環(huán)強(qiáng)制冷卻系統(tǒng)，其特 征在于所說散熱平臺(tái)(9)內(nèi)的循環(huán)介質(zhì)為流動(dòng)的低沸點(diǎn)或高沸點(diǎn)醇類、烷類、醚類或它們 的混合物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述可超千倍光率的太陽能聚光發(fā)電介質(zhì)循環(huán)強(qiáng)制冷卻系統(tǒng)，其特 征在于所說聚光散熱器(2)通光口上部和下部設(shè)置的出氣管(6)和回液管(1)可構(gòu)成獨(dú) 立的冷卻循環(huán)系統(tǒng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述可超千倍光率的太陽能聚光發(fā)電介質(zhì)循環(huán)強(qiáng)制冷卻系統(tǒng)，其特 征在于所說聚光散熱器(2)呈倒置臺(tái)形或倒置錐臺(tái)形結(jié)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述可超千倍光率的太陽能聚光發(fā)電介質(zhì)循環(huán)強(qiáng)制冷卻系統(tǒng)，其特 征在于所說隔熱玻璃(3)水平設(shè)置在焦點(diǎn)上方占焦距總長的35 15%處，其中心點(diǎn)被透 鏡焦距的垂直中心線穿透。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述可超千倍光率的太陽能聚光發(fā)電介質(zhì)循環(huán)強(qiáng)制冷卻系統(tǒng)，其特 征在于在散熱平臺(tái)(9)的兩側(cè)設(shè)有連接管，通過連接管將散熱平臺(tái)(9)和發(fā)電芯片(7)串 聯(lián)或并聯(lián)組成發(fā)電方陣。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述可超千倍光率的太陽能聚光發(fā)電介質(zhì)循環(huán)強(qiáng)制冷卻系統(tǒng)，其特 征在于所述導(dǎo)熱膠(8)為絕緣膠和導(dǎo)熱膠的混合物。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述可超千倍光率的太陽能聚光發(fā)電介質(zhì)循環(huán)強(qiáng)制冷卻系統(tǒng)，其特 征是在高透光玻璃(5)的上表面和下表而鍍有選擇性可見光增透膜。
全文摘要
本發(fā)明公開了可超千倍光率的太陽能聚光發(fā)電介質(zhì)循環(huán)強(qiáng)制冷卻系統(tǒng)，包括帶正負(fù)極引出線的發(fā)電芯片，要點(diǎn)是在發(fā)電芯片與散熱平臺(tái)、聚光散熱器連接構(gòu)成介質(zhì)冷卻循環(huán)系統(tǒng)；在聚光散熱器上方設(shè)有高透光隔熱玻璃，聚光散熱器通光口的四壁設(shè)有高反光材料，在發(fā)電芯片與聚光散熱器設(shè)有隔熱玻璃。本發(fā)明在聚光倍率比較高的情況下，通過多重散熱，使發(fā)電芯片保持較低的溫度，即使透光鏡的倍率達(dá)到千倍以上，溫度超過1000℃時(shí)，經(jīng)過復(fù)合散熱裝置的多重散熱與冷卻，電池芯片的最終溫度可以控制在100℃環(huán)境中進(jìn)行正常發(fā)電，解決了太陽能發(fā)電聚光倍率大與芯片溫度高、壽命短、影響發(fā)電效果之間的矛盾及技術(shù)難題，大大拓寬了太陽能電池的使用領(lǐng)域。
文檔編號H01L31/052GK101867324SQ201010192470
公開日2010年10月20日 申請日期2010年5月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月5日
發(fā)明者丁建東 申請人:丁建東