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华体会体育光伏板以及采用这种光伏板制造的太阳能板单元pdf

2023-05-03 07:04:28
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  贾科莫·卡尔坎朱; 马尔切洛·萨尔多; 伊格纳齐奥·卡尔坎朱; 罗科·萨尔多

  一种光伏板(4),其具有外部壳体(10),该壳体通过至少一个可透光壁(12)限定并且限定有通过入口通道和出口通道与外部连通的不透流体的腔室(15),该不透流体的腔室(15)容纳有聚二甲基硅氧烷液体,所述液体通过入口通道和出口通道在不透流体的腔室(15)内循环,并且至少一个光伏电池(16)至少部分地浸入所述液体中,所述液体与光伏板(4)的外部电连接。

  1: 一种光伏元件, 所述光伏元件包括 : 外部壳体, 所述壳体包括至少一个可透光壁并 且限定有通过入口通道和出口通道与外部连通的不透流体的腔室 ; 流体, 所述流体容纳在 所述不透流体的腔室中并通过所述入口通道和所述出口通道在所述不透流体的腔室中循 环; 和至少一个光伏电池, 所述至少一个光伏电池容纳在所述不透流体的腔室中并且至少 部分浸入所述流体中, 所述光伏元件的特征在于, 所述流体为聚二甲基硅氧烷液体。

  2: 根据权利要求 1 所述的元件, 其特征在于, 所述液体在 25 ℃时粘度在 40mm2/s 与 60mm2/s 之间。

  4: 根据权利要求 1 至 3 中任一项所述的元件, 其特征在于, 所述液体的燃点高于 300℃。

  5: 根据权利要求 1 至 4 中任一项所述的元件, 其特征在于, 所述液体在 25℃时体积电 14 阻率大体为 1.0×10 Ω·cm。

  6: 一种包括支撑结构和多个彼此并排布置的太阳能板的太阳能板装置, 其中, 每个所 述板构成为根据权利要求 1 至 5 中任一项所述的元件。

  7: 根据权利要求 6 所述的装置, 其特征在于, 所述装置包括设置在所述支撑结构与每 个所述板之间的铰接部件, 使得所述板自身能够绕固定的纵向铰接轴线相对于所述支撑结 构旋转。

  8: 根据权利要求 7 所述的装置, 其特征在于, 所述装置包括马达驱动的致动机构, 所述 致动机构用于使每个所述板绕相应的所述纵向铰接轴线

  : 聚二甲基硅树脂液体在光伏元件的内部腔室中的应用, 所述光伏元件包括至少一个 光伏电池, 所述至少一个光伏电池容纳于所述腔室中并且至少部分地浸入所述液体中。

  光伏板以及采用这种光伏板制造的太阳能板单元【技术领域】本发明涉及一种光伏板。背景技术 特别地, 本发明与 1998 年 9 月 30 日提交的意大利专利 NO.01306824 中所描述的 一种光伏电池板有关, 并且处于本文的完整性考虑, 作为必要部分, 该专利整体并入本文。

  形成上述意大利专利中的主题的光伏板包括一个外部不透液壳体, 该壳体是可透 光的, 其中容纳有浸入于流体中的多个光伏电池。

  通过将光伏板暴露于太阳辐射而光伏电池正常工作之后, 光伏电池将入射的太阳 能量的一部分转换为电能并且由于被加热而累积热能。由于被浸入或嵌入在流体中, 由电 池获得的热能的一部分因而转移到流体中, 一旦该流体被转移到光伏板外面, 该流体被传 送到热交换器内, 通过这种方式重复利用流体自身获得的热能。

  上面所述的实施方式可以获得 “组合” 型的热交换器元件, 即, 其可以同时提供电 能和热能, 因此相对于要么只提供电能, 要么只提供热能的传统的热交换器元件具有高效 益。

  然而, 通过试验可注意到, 上面所描述的光伏板的效益和效率相当程度上受到所 采用的流体的类型和性能的影响。事实上, 具有高的冷却能力的流体 ( 并且因此例如能获 得有效的并且高的热能重复利用 ) 已由实验证明从下述方面来看是不令人满意的 : 电绝缘 和 / 或不足够的可透光性或者不足以再耐受住暴露于太阳辐射或不足以耐受住所达到的 温度。 已经证明一些测试过的流体从安全性的立场看是无法被接受的, 诸如可燃性, 环境污 染, 腐蚀以及通常所述光伏板的与流体相接触的那部分的相互作用等。

  发明内容 本发明的目的在于提供一种光伏板, 其提供一种简单的并且经济有效的解决上述 问题的解决方案。

  根据本发明, 提供了一种光伏元件, 其包括 : 外部壳体, 该壳体包括至少一个可透 光的壁并限定有不透流体的腔室, 该腔室通过入口通道和出口通道与外部连通 ; 流体, 其容 纳在所述腔室中, 并且通过所述入口通道和出口通道在该腔室内循环 ; 以及多个光伏电池, 其容纳在所述腔室中并且至少部分地浸入所述流体中, 所述光伏元件的特征在于, 所述流 体是聚二甲基硅氧烷液体。

  图 1 是根据本发明的原理所制的设置有多个光伏板的光伏板装置的局部透视图 ;

  图 3 是根据图 2 的线 III-III 的显著放大的剖视图。具体实施方式

  图 1 中, 整体标记为 1 的是太阳能板装置, 其包括支撑结构 2, 支撑结构 2 又包括两 个横梁 3 和垂直于横梁 3 延伸的多个彼此平行且彼此并排的光伏太阳能板 4。

  每个板 4 分别具有相对端纵向部分 5, 其铰接到相应的横梁 3, 用于绕纵向支轴或 其自身的铰接轴线 沿相反的方向旋转, 该铰接轴线 平行于其它的纵向轴线 可以 在单个驱动马达 7 的传动杆 8 的推动下绕着相应的铰接轴线 结构转动, 该 传动杆 8 一端连接到马达 7 的可动件, 另一端连接到光伏板 4。

  清楚地参照图 2 和图 3, 每个板 4 包括壳或者外部壳体 10, 该壳体包括底部或后侧 壁 11、 前侧壁 12 和两个端部密封元件 13, 该前侧壁 12 面对后侧壁 11 而且由可透光材料例 如玻璃制成。

  前侧壁 12 和后侧壁 11 以及端部密封元件 13 在它们之间限定有通过入口通道和 出口通道与外部相连通的不透流体的腔室 15, 这是已知的而没有显示在附图中。不透流体 的腔室 15 容纳有多个光伏电池 16( 图 3), 以及用于将光伏电池 16 附着并支撑在预定位置 的板 18。板 18 设置成与壁 11 相接触, 并且自身稳定地连接到壁 11。电池 16 通过标记为 19 的连接器与外部电连接。 除电池 16 外, 所述不透流体的腔室 15 容纳有冷却液 R, 其通过入口通道和出口通 道在不透流体的腔室 15 内循环, 并且板 18 和光伏电池 16 至少部分地或全部地嵌入冷却液 R 中。

  此外, 优选地冷却液 R 在 25℃时体积电阻率为 1.0×1014Ω·cm。有利地, 所使用 的液体的商品名称为 “DOW CORNING 561” 。 聚二甲基硅氧烷液体特别是在商业上称为 “DOW CORNING 561” 的液体容纳在被描述为收益和效率都远高于那些现有板的安放于光伏板之

  中之下的液体, 这些都归因于下列事实 : 所述液体具有晶体状外观, 因此具有高度的可透过 光性, 在相当大宽的温度范围内具有良好的电绝缘性, 以及高的热稳定性。同样地, 聚二甲 基硅氧烷液体特别是具有商标名称 “DOWCORNING 561” 的液体长期暴露于太阳辐射依然 具有高电阻, 和极好的对流能力, 既不是污染物质也不是有毒物质, 因此对人类、 动物和环 境都是安全的, 即使由于不同原因, 它们被分散到外部环境或被吸入, 首先证明它们对如下 材料不是侵蚀性的或腐蚀性的材料 : 与它们直接接触操作和 / 或形成板的一部分的其它部 件, 例如用于密封和垫圈功能的塑料和弹性体材料 ; 或者构成连接器或电线的部件的材料。 所述板的构成材料可以根据应用的条件并且基于所需的有效的热阻和力阻没有任何限制 地被选择, 而没有过多的要求。

  最后, 聚二甲基硅氧烷液体, 除了能够获得板的高的总体收益之外, 首先由于光伏 电池的冷却的有效活动, 使得光伏电池自身的效率得到提高, 大大地降低了由于电池受热 梯度影响而在电池上产生的微裂缝的数量。

  可替换地, 至于所述太阳能板装置, 显然可以通过调整板的方向使其能够最佳地 利用太阳能, 但是, 需要使用具有低成本的结构简单的致动组件和器件。如前所述, 显然可以对本文所描述的单元 1 和板 4 做出更改和变型, 而不偏离由权 利要求书所限定的保护范围。

  特别地, 显然所述板和支撑结构可以通过与示例所指出的方法不同的方法得到, 例如增加暴露在太阳辐射中的表面积, 同样地显然冷却液也可以与示例所指出的方法不同 的方法使用, 但是物理化学性质与本申请所指出的相当。

  1、10申请公布号CN101981709A43申请公布日20110223CN101981709ACN101981709A21申请号申请日2008121012/001,USH01L31/申请人拉森开发有限责任公司地址美国特拉华州72发明人贾科莫卡尔坎朱马尔切洛萨尔多伊格纳齐奥卡尔坎朱罗科萨尔多74专利代理机构北京三友知识产权代理有限公司11127代理人党晓林54发明名称光伏板以及采用这种光伏板制造的太阳能板单元57摘要一种光伏板4,其具有外部壳体10,该壳体通过至少一个可透光壁12限定并且限定有通过入口通道和出口通道与外部连通。

  2、的不透流体的腔室15,该不透流体的腔室15容纳有聚二甲基硅氧烷液体,所述液体通过入口通道和出口通道在不透流体的腔室15内循环,并且至少一个光伏电池16至少部分地浸入所述液体中,所述液体与光伏板4的外部电连接。30优先权数据85PCT申请进入国家阶段日2010072386PCT申请的申请数据PCT/EP2008/7PCT申请的公布数据WO2009/074615EN2009061851INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书3页附图2页CN101981718A1/1页21一种光伏元件,所述光伏元件包括外部壳体,所述壳体包括至少一个。

  3、可透光壁并且限定有通过入口通道和出口通道与外部连通的不透流体的腔室;流体,所述流体容纳在所述不透流体的腔室中并通过所述入口通道和所述出口通道在所述不透流体的腔室中循环;和至少一个光伏电池,所述至少一个光伏电池容纳在所述不透流体的腔室中并且至少部分浸入所述流体中,所述光伏元件的特征在于,所述流体为聚二甲基硅氧烷液体。2根据权利要求1所述的元件,其特征在于,所述液体在25时粘度在40MM2/S与60MM2/S之间。3根据权利要求1或2所述的元件,其特征在于,所述液体的导热系数在010W/MK与020W/MK之间。4根据权利要求1至3中任一项所述的元件,其特征在于,所述液体的燃点高于300。5根据权。

  4、利要求1至4中任一项所述的元件,其特征在于,所述液体在25时体积电阻率大体为101014CM。6一种包括支撑结构和多个彼此并排布置的太阳能板的太阳能板装置,其中,每个所述板构成为根据权利要求1至5中任一项所述的元件。7根据权利要求6所述的装置,其特征在于,所述装置包括设置在所述支撑结构与每个所述板之间的铰接部件,使得所述板自身能够绕固定的纵向铰接轴线相对于所述支撑结构旋转。8根据权利要求7所述的装置,其特征在于,所述装置包括马达驱动的致动机构,所述致动机构用于使每个所述板绕相应的所述纵向铰接轴线聚二甲基硅树脂液体在光伏元件的内部腔室中的应用,所述光伏元件包括至少一个光伏电池,所述至少一。

  5、个光伏电池容纳于所述腔室中并且至少部分地浸入所述液体中。权利要求书CN101981709ACN101981718A1/3页3光伏板以及采用这种光伏板制造的太阳能板单元技术领域0001本发明涉及一种光伏板。背景技术0002特别地,本发明与1998年9月30日提交的意大利专利NO01306824中所描述的一种光伏电池板有关,并且处于本文的完整性考虑,作为必要部分,该专利整体并入本文。0003形成上述意大利专利中的主题的光伏板包括一个外部不透液壳体,该壳体是可透光的,其中容纳有浸入于流体中的多个光伏电池。0004通过将光伏板暴露于太阳辐射而光伏电池正常工作之后,光伏电池将入射的太阳能量的一部分转换为。

  6、电能并且由于被加热而累积热能。由于被浸入或嵌入在流体中,由电池获得的热能的一部分因而转移到流体中,一旦该流体被转移到光伏板外面,该流体被传送到热交换器内,通过这种方式重复利用流体自身获得的热能。0005上面所述的实施方式可以获得“组合”型的热交换器元件,即,其可以同时提供电能和热能,因此相对于要么只提供电能,要么只提供热能的传统的热交换器元件具有高效益。0006然而,通过试验可注意到,上面所描述的光伏板的效益和效率相当程度上受到所采用的流体的类型和性能的影响。事实上,具有高的冷却能力的流体并且因此例如能获得有效的并且高的热能重复利用已由实验证明从下述方面来看是不令人满意的电绝缘和/或不足够的可。

  7、透光性或者不足以再耐受住暴露于太阳辐射或不足以耐受住所达到的温度。已经证明一些测试过的流体从安全性的立场看是无法被接受的,诸如可燃性,环境污染,腐蚀以及通常所述光伏板的与流体相接触的那部分的相互作用等。发明内容0007本发明的目的在于提供一种光伏板,其提供一种简单的并且经济有效的解决上述问题的解决方案。0008根据本发明,提供了一种光伏元件,其包括外部壳体,该壳体包括至少一个可透光的壁并限定有不透流体的腔室,该腔室通过入口通道和出口通道与外部连通;流体,其容纳在所述腔室中,并且通过所述入口通道和出口通道在该腔室内循环;以及多个光伏电池,其容纳在所述腔室中并且至少部分地浸入所述流体中,所述光伏元。

  8、件的特征在于,所述流体是聚二甲基硅氧烷液体。附图说明0009现在将参考附图进行描述,其示出了实施方式的非限制性实施例,其中0010图1是根据本发明的原理所制的设置有多个光伏板的光伏板装置的局部透视图;0011图2是图1的细节的局部平面图;和0012图3是根据图2的线IIIIII的显著放大的剖视图。说明书CN101981709ACN101981718A2/3页4具体实施方式0013图1中,整体标记为1的是太阳能板装置,其包括支撑结构2,支撑结构2又包括两个横梁3和垂直于横梁3延伸的多个彼此平行且彼此并排的光伏太阳能板4。0014每个板4分别具有相对端纵向部分5,其铰接到相应的横梁3,用于绕纵向支。

  9、轴或其自身的铰接轴线沿相反的方向旋转,该铰接轴线平行于其它的纵向轴线的推动下绕着相应的铰接轴线的可动件,另一端连接到光伏板4。0015清楚地参照图2和图3,每个板4包括壳或者外部壳体10,该壳体包括底部或后侧壁11、前侧壁12和两个端部密封元件13,该前侧壁12面对后侧壁11而且由可透光材料例如玻璃制成。0016前侧壁12和后侧壁11以及端部密封元件13在它们之间限定有通过入口通道和出口通道与外部相连通的不透流体的腔室15,这是已知的而没有显示在附图中。不透流体的腔室15容纳有多个光伏电池16图3,以及。

  10、用于将光伏电池16附着并支撑在预定位置的板18。板18设置成与壁11相接触,并且自身稳定地连接到壁11。电池16通过标记为19的连接器与外部电连接。0017除电池16外,所述不透流体的腔室15容纳有冷却液R,其通过入口通道和出口通道在不透流体的腔室15内循环,并且板18和光伏电池16至少部分地或全部地嵌入冷却液R中。0018冷却液R为硅树脂液体,优选地是聚二甲基硅氧烷POLYDIMETHYLSILICONE,其25时粘度在40MM2/S到60MM2/S之间,导热系数在010W/MK到020W/MK之间,燃点在300以上,并且燃烧温度在350到400之间。0019此外,优选地冷却液R在25时体积。

  11、电阻率为101014CM。有利地,所使用的液体的商品名称为“DOWCORNING561”。聚二甲基硅氧烷液体特别是在商业上称为“DOWCORNING561”的液体容纳在被描述为收益和效率都远高于那些现有板的安放于光伏板之中之下的液体,这些都归因于下列事实所述液体具有晶体状外观,因此具有高度的可透过光性,在相当大宽的温度范围内具有良好的电绝缘性,以及高的热稳定性。同样地,聚二甲基硅氧烷液体特别是具有商标名称“DOWCORNING561”的液体长期暴露于太阳辐射依然具有高电阻,和极好的对流能力,既不是污染物质也不是有毒物质,因此对人类、动物和环境都是安全的,即使由于不同原因,它们被分散到外部环境或。

  12、被吸入,首先证明它们对如下材料不是侵蚀性的或腐蚀性的材料与它们直接接触操作和/或形成板的一部分的其它部件,例如用于密封和垫圈功能的塑料和弹性体材料;或者构成连接器或电线的部件的材料。所述板的构成材料可以根据应用的条件并且基于所需的有效的热阻和力阻没有任何限制地被选择,而没有过多的要求。0020最后,聚二甲基硅氧烷液体,除了能够获得板的高的总体收益之外,首先由于光伏电池的冷却的有效活动,使得光伏电池自身的效率得到提高,大大地降低了由于电池受热梯度影响而在电池上产生的微裂缝的数量。0021可替换地,至于所述太阳能板装置,显然可以通过调整板的方向使其能够最佳地利用太阳能,但是,需要使用具有低成本的结构简单的致动组件和器件。说明书CN101981709ACN101981718A3/3页50022如前所述,显然可以对本文所描述的单元1和板4做出更改和变型,而不偏离由权利要求书所限定的保护范围。0023特别地,显然所述板和支撑结构可以通过与示例所指出的方法不同的方法得到,例如增加暴露在太阳辐射中的表面积,同样地显然冷却液也可以与示例所指出的方法不同的方法使用,但是物理化学性质与本申请所指出的相当。说明书CN101981709ACN101981718A1/2页6图1图2说明书附图CN101981709ACN101981718A2/2页7图3说明书附图CN101981709A。华体会体育

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