專利名稱：發電裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種發電裝置，尤其是一種利用光伏發電和熱電溫差發 電的發電裝置。
背景技術：
目前太陽能光伏發電技術及熱電溫差發電技術日趨成熟。太陽能做為取 之不盡的潔凈能源有著廣闊的應用價值。但是由于受到材料及技術的制約，
光伏太陽能光電轉換效率的提升受到限制(單晶硅材料最高16%左右；多晶硅 材料12%左右，薄膜材料8% )。
熱電轉換技術利用半導體溫差發電技術中的塞貝克效應，通過在半導體 溫差發電芯片兩端形成一定的冷熱溫度差來提取電能，屬熱電轉換技術。
現有的光電和熱電技術結合的發電裝置，采用對太陽能先進行集熱轉換 系統(如太陽能熱水器，通過真空集熱管，使熱量儲存到水中，使水升溫) 將熱量收集起來再進行熱電轉換。
因此現有的發電裝置的技術方案復雜、成本高、系統集成度不好。
實用新型內容
本實用新型的目的是針對現有的發電裝置的缺陷，提供一種發電裝置， 技術方案簡單，成本低，并且集成度高。
為實現上述目的，本實用新型提供了一種發電裝置，包括
用于利用光電轉換產生電能的太陽能光電池板；
用于換熱的換熱器；
利用冷端和熱端之間的溫度差產生電能的發電芯片，具有熱端和冷端， 所述熱端接合所述太陽能光電池板，所述冷端接合所述換熱器。所述太陽能光電池板為單晶硅、多晶硅或非晶硅薄膜。所述發電芯片包括冷端陶瓷基板，與所述換熱器相接合；第一導流條， 接合在所述冷端陶瓷基板上；半導體材料粒子， 一端與所述第一導流條相接 設；第二導流條，所述半導體材料粒子的另一端與所述第二導流條的一面相 接設，所述第二導流條的另一面接合所述太陽能光電池板。所述半導體材料粒子的一端通過焊接層與所述第一導流條接設，所述半 導體材料粒子的另 一端通過焊接層與所述第二導流條接設。所述發電芯片還包括熱端陶瓷基板，所述第二導流條接合在所述熱端 陶瓷基板上，并且所述第二導流條的另 一面通過所述熱端陶瓷基板接合所述 太陽能光電池板。因此，本實用新型發電裝置在筒單的技術方案下，低成本和高效率的實 現了發電，并且集成度高。
圖1為本實用新型發電裝置的結構示意圖；圖2為本實用新型發電裝置的另一結構示意圖；圖3為本實用新型發電裝置的發電芯片實施例1的結構示意圖；圖4為本實用新型發電裝置的發電芯片實施例2的結構示意圖。
具體實施方式
下面通過附圖和實施例，對本實用新型的技術方案做進一步的詳細描述。 如圖1所示，為本實用新型發電裝置的結構示意圖，本實施例的發電裝 置包括太陽能光電池板l、換熱器2和發電芯片3，具有熱端31和冷端32, 熱端31接合所述太陽能光電池板1的基板，冷端32接合換熱器2。太陽能 光電池板1利用光電轉換產生電能，而發電芯片3利用冷端31和熱端32之 間的溫度差產生電能。太陽能光電池板l可以是單晶硅、多晶硅、非晶硅薄膜等，這些太陽能 光電池板1都可以利用光電轉換產生電能，并且在接受太陽光的照射的時候，不僅可以完成光電轉換，而且可以產生太陽能的集熱，在太陽能光電池板1的基板形成高溫區，與發電芯片3的熱端31接合，提高熱端31的溫度，冷 端32接合在換熱器2上，換熱器2通過與大氣的熱交換將溫差發電芯片3 熱端31傳遞過來的熱量散發掉，以降低溫差發電芯片3的冷端32的溫度， 從而在發電芯片3的冷端32和熱端31兩端形成了冷熱溫差，利用塞貝克 效應可以產生電能，提供電能輸出。再有，可以與太陽能光電池板1的光 伏發電，通過控制電路實現電能的疊加輸出，提高了整個發電裝置的轉換 效率。技術方案簡單，成本低。如圖2所示，為本實用新型發電裝置的另一結構示意圖，本實施例中的 發電芯片3通過結合材料4 (如粘接劑、導熱膠等)與換熱器2接合。如圖3所示，為本實用新型發電裝置的發電芯片實施例1的結構示意圖， 本實施例的發電芯片包括冷端陶瓷基板302、第一導流條312、半導體材料 粒子300和第二導流條311。冷端陶瓷基板302與換熱器相接合，第一導流條 312的一面接合在冷端陶瓷基板302上；半導體材料粒子300的一端與第一導 流條312相接設，半導體材料粒子300的另一端與第二導流條311相接設； 第二導流條311接合太陽能光電池板1。冷端陶瓷基板302上還連接有輸出引 線330。第一導流條312和第二導流條311將半導體材料粒子300按一定的串、 并聯連接結構連接起來。為保證發電功率最大輸出，半導體溫差發電芯片3 內部的半導體材料粒子300的高度、橫截面積、串并聯方式，或采用多個半 導體發電芯片3的串并聯結構等最終造成的半導體發電芯片3的總內阻需與 負載阻值相匹配。發電芯片只設置一面陶瓷基板(冷端陶瓷基板)是因為，溫差發電時， 半導體溫差發電芯片的熱端和冷端之間承受較大的溫差，且熱端的工作溫度 較高，發電芯片承受的熱應力較大，所以熱端可以采用開方文式結構。如圖4所示，為本實用新型發電裝置的發電芯片實施例2的結構示意圖，本實施例的發電芯片除了包括發電芯片實施例1的結構外，還包括熱端陶瓷 基板301，第二導流條(圖中未示出)的另一面接合在熱端陶瓷基板301上，并且所述第二導流條通過熱端陶瓷基板301接合太陽能光電池板。在發電芯片具有熱端陶瓷基板的情況下，發電芯片與太陽能電池板接合 具有兩種方式，第一，發電芯片可以利用熱端陶瓷基板與太陽能電池板的基 板接合，此時太陽能電池板利用基板和發電芯片的熱端陶瓷基板進行熱交換； 第二，發電芯片可以直接利用熱端陶瓷基板與太陽能電池板相接合，這樣太 陽能電池板不需要基板，直接利用發電芯片的熱端陶瓷基板來實現，減少了 溫度傳導的路徑，進一步提高發電芯片熱端陶瓷基板的溫度。并且半導體材料粒子300的一端可以通過焊接層與第一導流條312接設， 半導體材料粒子300的另一端通過焊接層與第二導流條311接設。因為工作發電時發電芯片3冷端32溫度較熱端31低且熱端工作溫度相 對較低，故可靠性高，因此半導體發電芯片3的引線300 —般焊在發電芯片3 的冷端32上。半導體發電芯片3兩面的陶瓷J41大小可不同， 一般冷端陶瓷 基板302的面積大于熱端陶覺基板301，利于焊接外接引線300。本實用新型發電裝置的太陽能光電池板1，在利用太陽能進行光伏發電 產生電能的同時，在其基板集熱形成高溫區，將熱量傳遞至接合的發電芯 片3的熱端31,提高熱端31的溫度。而發電芯片3的冷端32接合換熱器 2，利用換熱器換熱降低冷端32的溫度，由此使溫差發電芯片3產生電能。因此本實用新型發電裝置利用光伏和熱電轉換復合進行發電，而且技 術方案簡單，成本低，發電效率高。最后所應說明的是，以上實施例僅用以說明本實用新型的技術方案而非 限制，盡管參照較佳實施例對本實用新型進行了詳細說明，本領域的普通技 術人員應當理解，可以對本實用新型的技術方案進行修改或者等同替換，而 不脫離本實用新型技術方案的精神和范圍。
權利要求1、一種發電裝置，其特征在于包括用于利用光電轉換產生電能的太陽能光電池板；用于換熱的換熱器；利用冷端和熱端之間的溫度差產生電能的發電芯片，具有熱端和冷端，所述熱端接合所述太陽能光電池板，所述冷端接合所述換熱器。
2、 根據權利要求1所述的發電裝置，其特征在于所述太陽能光電池板 為單晶硅、多晶硅或非晶硅薄膜。
3、 根據權利要求1或2所述的發電裝置，其特征在于所述發電芯片的 熱端接合所述太陽能電池板的基板。
4、 根據權利要求3所述的發電裝置，其特征在于所述基板為玻璃、不 銹鋼或陶乾。
5、 根據權利要求1或2所述的發電裝置，其特征在于所述發電芯片包括 冷端陶資基板，與所述換熱器相接合；第一導流條，接合在所述冷端陶瓷基板上； 半導體材料粒子， 一端與所述第一導流條相接設； 第二導流條，所述半導體材料粒子的另一端與所述第二導流條的一面相 接設，所述第二導流條的另一面接合所述太陽能光電池板。
6、 根據權利要求5所述的發電裝置，其特征在于所述半導體材料粒子的 一端通過焊接層與所述第一導流條接i殳，所述半導體材料粒子的另一端通過 焊接層與所述第二導流條接設。
7、 根據權利要求5所述的發電裝置，其特征在于所述發電芯片還包括 熱端陶資基板，所述第二導流條接合在所述熱端陶瓷基板上，并且所述第二 導流條的另 一面通過所述熱端陶瓷^i^反接合所述太陽能光電池板。
專利摘要本實用新型涉及一種發電裝置，包括太陽能光電池板，用于利用光電轉換產生電能；換熱器，用于換熱；發電芯片，具有熱端和冷端，所述熱端接合所述太陽能光電池板的基板，所述冷端接合所述換熱器，利用冷端和熱端之間的溫度差產生電能。所述發電芯片包括冷端陶瓷基板，與所述換熱器相接合；第一導流條，接合在所述冷端陶瓷基板上；半導體材料粒子，一端與所述第一導流條相接設；第二導流條，所述半導體材料粒子的另一端與所述第二導流條的一面相接設，所述第二導流條的另一面接合所述太陽能光電池板。因此，本實用新型發電裝置在簡單的技術方案下，低成本和高效率的實現了發電，并且集成度高。
文檔編號H02N6/00GK201414092SQ20092010862
公開日2010年2月24日 申請日期2009年5月26日 優先權日2009年5月26日
發明者張建中, 高俊嶺 申請人:廣東富信電子科技有限公司