[发明专利]一种用于高温环境的光伏电池的封装结构

说明书

一种用于高温环境的光伏电池的封装结构，本发明涉及废热回收热光伏系统技术领域；它包含金属基板、环氧树脂胶黏层、铝基底、铜制水冷结构和真空封装；金属基板通过环氧树脂胶黏层与铝基底连接，铝基底的一侧设有铜制水冷结构，铜制水冷结构上设有进水口；所述的真空封装包设在太阳能电池片组件的外部；所述的金属基板包含电气层、电绝缘层和金属基层；所述的太阳能电池片组件中的太阳能电池片贴设在电气层上，电气层的另一侧设有电绝缘层，电绝缘层的另一侧设有金属基层。能够保证在1500摄氏度以上高温环境下光伏电池的工作温度处于室温，保证光伏电池的正常工作和转换效率。

技术领域

本发明涉及废热回收热光伏系统技术领域，具体涉及一种用于高温环境的光伏电池的封装结构。

背景技术

在热光伏系统中，为了提高转换效率，要求热光伏的热端-热辐射体升温到1000-1500摄氏度以上的温度，或者热源本身就处在这样的高温环境，如炼钢或轧钢的生产线上的高温钢坯热源。而热辐射体的再辐射光谱需要使用光伏电池进行转换，我们把光伏电池所在一端称为冷端。为了提高热辐射光谱的转换效率和缩小系统体积，处于冷端的光伏电池需离热端较近，距离越近光谱转换效率越高。但所带来的问题是，热端如此高的温度会通过空气对流、热传导和热辐射的方式向冷端热传递，从而使冷端器件产生弯曲变形等，而光伏电池则不能正常工作。因此，要在热端产生一定的高温，与光伏器件的窄带光谱相匹配，且光伏器件在正常的工作温度范围内，才能达到较好的转换效率。这就需要避免从热端到冷端的对流传导，而将不可避免的对流传导热及热辐射光子能量小于光伏电池材料带隙而无法热电转换所产生的热量带走，需要设计良好热导率的封装冷却系统。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种结构简单，设计合理、使用方便的用于高温环境的光伏电池的封装结构，能够保证在1500摄氏度以上高温环境下光伏电池的工作温度处于室温，保证光伏电池的正常工作和转换效率。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：它包含金属基板、环氧树脂胶黏层、铝基底、铜制水冷结构和真空封装；金属基板通过环氧树脂胶黏层与铝基底连接，铝基底的一侧设有铜制水冷结构，铜制水冷结构上设有进水口和出水口；所述的真空封装包设在太阳能电池片组件的外部；所述的金属基板包含电气层、电绝缘层和金属基层；所述的太阳能电池片组件中的太阳能电池片贴设在电气层上，电气层的另一侧设有电绝缘层，电绝缘层的另一侧设有金属基层。

所述的太阳能电池片的透光面一侧设有石英玻璃窗。

所述的石英玻璃窗可以替换为蓝宝石玻璃窗。

所述的电气层为铜箔片。

所述的金属基层为1mm厚度的铜板。

所述的铝基底的厚度为10mm。

所述的环氧树脂胶黏层的热导率为κ＝1.25Wm^-1K^-1。

所述的覆盖的绝缘材料的热导率κ＝3.0Wm^-1K^-1。

所有的电气层位于太阳能电池片的背面。

采用上述结构后，本发明有益效果为：本发明所述的一种用于高温环境的光伏电池的封装结构，能够保证在1500摄氏度以上高温环境下光伏电池的工作温度处于室温，保证光伏电池的正常工作和转换效率，本发明具有结构简单，设置合理，制作成本低等优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的结构示意图。