[发明专利]双异质结高效薄膜光伏电、热联供装置

说明书

技术领域：本发明涉及一种将分布式房顶光伏微系统的光伏发电功能和屋顶太阳能热水器功能集成一体的新型节能产品。

背景技术：目前世界上房顶光伏发电系统基本上都是独立的分布式微系统阵列。现在房顶安装的太阳能热水器，也都是功能独立的热水器装置。随着可再生能源的发展和利用，未来房顶的有限空间与有限的面积将会受到很大的挑战。本发明就是在这样背景下，由于高倍聚光射在铜铟硒(CGSe)、铜铟镓硒(C1GS)双异质结电池片上所产生的高温，利用低沸点导热媒质循环吸热、放热技术，即能使太阳能电池片表面温度降低，又为热水器提供了不间断的热源。将上述两种功能集成一体，电、热联供，占据空间缩小，节约成本。该电、热联供装置的模块可以独立使用，也可以根据用电量的需要组成并、串系统。

发明内容：本发明主要由聚光型集成化光能模块；贮热水箱；冷热温差循环泵及控制器三部分组成。

为实现光伏供电与光能供热集成化与节约成本的目的，本发明的技术方案是分两部分；即室外屋顶发电部分与室内供热部分。室外部分包括聚光型集成化光能模块及其导热媒质传热管路；室内部分包括贮热水箱，热交器及其管路和温差循环泵及其控制装置和光伏发电的电器装置等。

聚光型集成化光能模块一端的导热媒质管路互相连接后，同热交换的一端连接；光能模块的另一端的管路同循环泵的输出端连接；泵的输入端同换热的一端连接，媒质管路连成封闭式循环网络。换热器置于水箱内，水箱设置测温指示仪表。水箱中的热水排放管上端设有电热温度补偿器并经管路连接手动水温调节开关；水箱内装有水箱自动进冷水开关装置，与常开冷水进口水管相连接。

本发明光伏发电效率高，电、热联供成本低，占据空间小，是今后屋顶供能系统最有发展前途的产品。

附图说明：

图1、是本发明双异质结高效薄膜光伏电、热联供装置的结构示意图。

图2、是本发明的聚光型集成化光能模块的结构示意图。

图3、是本发明薄膜电池中的菲湟尔透镜聚光原理的结构示意图。

具体实施方式：

下面将结合本发明实例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清淅、完正的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实例，而不是全部分实施例。给予本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有真实施例，都属于本发明保护范围。

如图1所示：双异质结高效薄膜光伏电、热联供装置，包括聚光型集成化光能模块、水箱及其中的水温指示仪表、热交换器、水箱中装有冷水自动注入开关装置。聚光型集成化模块两端导热媒质传输管路分别与水箱中热交换器的一端连接；另一端通过温差循环泵连接后与热交换器的另一端连接，构成导热媒质密封管路。水箱装设热水手动排放管路，管路前端装有温度加热补偿装置，并通过管路的手动调温开关连接，手动调温开关的另一端同冷水管连接。

图二、是聚光型集成化光能模块结构示意图。该模块长1600mm，宽700mm，厚15mm。模块底部为一矩形冲压成型槽体，槽底部纵向固定安装三条长1200×100×10mm，壁厚为1.5mm的金属导热媒质贮存仓，扁平管两端由压力密封金属模块密封，两端接有通孔5mm管接头。扁平仓的上部固定安装CGSe-CIGS薄膜太阳能电池片。整个模块上表面装有压制成的18块丙烯脂为材质的菲湟尔透镜，透镜直径为200mm。菲湟尔透镜的中心与CGSe-CIGS薄膜太阳能电池片的中心垂直成直线。箱体内部高有两片纵向金属板支撑体，保证箱体的刚度。箱体四周由铝合金型材边框固定。模块上部的菲湟尔透镜整板边缘采用贴结剂密封。

图三、是本发明所采用的CGSe-CIGS双异质结薄膜太阳能电池与菲湟尔透镜聚光原理结构示意图。(1)是菲湟尔透镜；(2)模块箱体；(3)为二次聚光半圆形凸透镜；(4)是CGSe-CIGS双异质结薄膜太阳能电池(100×100×7)；(5)是矩形媒质贮存仓断面；(6)为导热媒质。