[实用新型]一种光伏光热一体化装置

说明书

本实用新型涉及一种光伏光热一体化装置，包括聚光装置、光伏电池单元以及布置在所述光伏电池单元背部的第一通道，其特征在于，还包括吸热滤光组合结构和/或吸热反射组合结构；所述吸热滤光组合结构包括透明壳体，所述透明壳体空腔为第二通道；所述吸热反射组合结构包括吸热反射结构和背部布置的第三通道；汇聚的太阳光线经过波长分光装置后入射到光伏电池单元实现光伏发电。该装置将汇聚的太阳光进行分波段综合高效利用，能够高效输出电能和高温热水，成本低廉，适合大规模推广应用。

技术领域

本实用新型涉及太阳能光伏发电技术和太阳能光热利用技术，尤其涉及一种光伏光热一体化装置。

背景技术

现有技术中常规光伏发电装置的电池片只在部分太阳光波长范围内保持较高的光电转换效率，没有最大限度地对太阳光加以高效利用。而当今社会，随着环境治理的严格化，太阳能光热利用需求越来越大，因此光伏光热一体化装置越来越受到人们的青睐。

公开号为CN201020530609.7的专利提供了一种聚焦棱镜式光伏发电装置，由凸透镜、三棱镜和太阳能电池组件组成，该专利将太阳光在空间上分成多束波长不同的光。公开号为CN201710472248的专利提供了一种光伏光热一体化组件，该组件利用前置的具有聚光功能的水透镜结构吸收一部分热量，进而降低光伏电池单元的工作温度，提升光伏电池单元的工作效率。可见将太阳光进行波长分光后使用能够使太阳光的利用率提高，进而降低成本。现有专利里波长分光装置均为特别设计制作的波长选择性光学元件，成本高昂，影响了大规模推广使用。

传统的光热一体化装置，通常采用在光伏电池单元背部设置吸热板或换热管的方式对工作中的电池板进行散热，一方面可以提高光伏电池板的发电效率(光伏电池单元的工作效率与温度呈反比，温度越高，光伏电池单元的发电效率越低)，另一方面可以输出较低温度的热水。但是为保持光伏电池温度不致过高，该装置一般只能输出40-50℃的热水，品味较低，只能满足居民日常用水需求(洗菜，洗浴等)，远不能满足冬季北方居民楼的大量供暖需求。

如果将电池片无法进行光伏转换或光伏转换效率较低的波段的太阳光进行分离，并且将这部分能量转化为热能，则可以大幅度降低光伏电池单元工作温度，能够接收中低倍汇聚后的光线进行聚光发电，同时这部分分离出的波段能量还能将从光伏电池单元背部的输出散热流体进一步升温，得到高品位的热水。

为了解决现有光伏光热一体化装置成本较高，发电效率低以及无法输出高温高品质热水等问题，有必要对现有光伏光热一体化装置进行改进以提升其综合利用效率并促进其推广。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种成本低廉，材料来源广泛，发电集热综合效能高的一体化光伏光热一体化装置，对传统的光伏光热一体化装置进行了优化，采用将太阳光进行分波段利用的方式，对太阳光进行了最大程度的高效利用。

本实用新型提供了一种光伏光热一体化装置，包括聚光装置、光伏电池单元以及布置在所述光伏电池单元背部的第一通道，其特征在于，还包括吸热滤光组合结构和/或吸热反射组合结构；

进一步地，所述吸热滤光组合结构包括透明壳体，所述透明壳体空腔为第二通道，可以将太阳光部分波段光能量吸收进行热利用；

进一步地，所述吸热反射组合结构包括吸热反射结构和背部布置的第三通道，所述吸热反射组合结构在反射光线的同时，也可以将一小部分太阳光吸收进行热利用；

进一步地，汇聚的太阳光线透过所述吸热滤光组合结构后，入射到光伏电池单元或经吸热反射组合结构反射后入射到光伏电池单元，或者汇聚的太阳光线经吸热反射组合结构反射后，入射到光伏电池单元或透过所述吸热滤光组合结构后入射到光伏电池单元；

进一步地，所述第一通道、第二通道以及第三通道中充满流动的液体工质，所述液体工质流经第一通道对光伏单元降温，进入第二通道和第三通道二者之一或者二者串联组合后，温度进一步升高；