本技术公开了光伏系统以及提高光伏系统光电转化效率的方法。
其中,光伏系统包括安装场地、光伏组件以及辐射制冷层,辐射制冷层至少部分地覆盖安装场地的表面,光伏组件设于安装场地内,辐射制冷层适于反射太阳光中的至少部分光线,并能够以红外辐射的方式将安装场地内的热量通过大气窗口向太空发射。
本技术的辐射制冷层一方面反射太阳辐射以减少安装场地对热量的吸收,另一方面通过红外辐射的方式将安装场地的热量发射出,从而使安装场地形成相对于周围环境独立的“冷岛”,利用冷岛效应降低光伏组件周围环境的温度,使得设置在安装场地内的光伏组件可以在相对较低的环境温度下工作,有利于提高炎热天气下光伏组件的光电转化效率以及使用寿命。
权利要求书1.一种光伏系统,其特征在于,包括安装场地、光伏组件以及辐射制冷层,所述辐射制冷层至少部分地覆盖所述安装场地的表面,使所述安装场地形成相对于周围环境独立的冷岛,所述光伏组件设于所述安装场地内,所述辐射制冷层适于反射太阳光中的至少部分光线,并能够以红外辐射的方式将所述安装场地内的热量通过大气窗口向太空发射,所述安装场地内所述光伏组件的安装面积不超过所述辐射制冷层表面积的75%。
2.根据权利要求1所述的光伏系统,其特征在于,所述安装场地内所述光伏组件的安装面积不超过所述辐射制冷层表面积的50%。
3.根据权利要求1所述的光伏系统,其特征在于,所述安装场地的表面包括混凝土地面、混凝土屋面、沥青地面、沥青屋面、混砖地面、混砖屋面、岩石地面、岩石屋面、琉璃瓦、彩钢瓦、粘土瓦中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的光伏系统,其特征在于,所述光伏系统还包括安装支架,所述安装支架用于安装、支撑所述光伏组件,所述安装支架包括固定底座,所述辐射制冷层还覆盖所述固定底座;所述光伏系统还包括逆变器,所述辐射制冷层还覆盖所述逆变器。
5.根据权利要求1所述的光伏系统,其特征在于,所述光伏组件选自单面发电组件、双面发电组件中的一种或多种。
6.根据权利要求1-5任一所述的光伏系统,其特征在于,所述安装场地在所述辐射制冷层的下方具有储冷空间,所述储冷空间为密闭腔体。
7.根据权利要求1-5任一所述的光伏系统,其特征在于,所述辐射制冷层为辐射制冷涂料形成的涂层,所述辐射制冷涂料包括颗粒填料以及辐射制冷功能树脂,所述颗粒填料分散于所述辐射制冷功能树脂中,所述辐射制冷层在7μm~14μm波段的红外发射率大于80%,所述辐射制冷层对太阳光的反射率大于80%。
8.一种提高光伏系统光电转化效率的方法,其特征在于,包括步骤:在用于安装光伏组件的场地表面设置辐射制冷层,所述辐射制冷层适于反射太阳光中的至少部分光线,并能够以红外辐射的方式将所述安装场地内的热量通过大气窗口向太空发射。
9.根据权利要求8所述的提高光伏系统光电转化效率的方法,其特征在于,还包括步骤:在用于支撑所述光伏组件的安装支架表面和/或光伏系统的功能部件表面设置所述辐射制冷层,所述功能部件包括储能系统、控制系统、逆变器中的一种或多种。
10.根据权利要求8或9所述的提高光伏系统光电转化效率的方法,其特征在于,所述辐射制冷层由辐射制冷涂料干燥或固化形成。
技术说明书光伏系统以及提高光伏系统光电转化效率的方法技术领域本技术涉及光伏领域,尤其涉及光伏系统以及提高光伏系统光电转化效率的方法。
背景技术随着全球经济的发展,新能源发电技术也迅速发展,太阳能以其资源量最丰富、分布广泛、清洁成为最有发展潜力的可再生能源之一。
进入21世纪以来,世界太阳能光伏发电产业发展迅速,市场应用规模不断扩大。
光伏发电系统在实际应用中,其主要部件(如电池片)的工作温度是影响光伏发电系统性能的重要因素之一。
例如,硅太阳能电池的开路电压、短路电流、峰值功率等参数会随温度的变化而变化,太阳能电池的开路电压随温度的升高而降低、太阳能电池短路电流随温度的升高而升高、太阳能电池的峰值功率随温度的升高而降低。
在公开号为CN207995036U的专利中,公开了一种用于光伏板的降温系统,通过雾化气为光伏板降温,从而降低光伏阵列区的温度和周围逆变器、汇流箱的温度,以达到提升发电量的目的。
但是这种降温方式会导致水资源浪费并产生额外的能耗,不适合大范围推广使用。
技术内容本技术的一个目的在于提供一种光电转化效率高的光伏系统。
本技术的另一个目的在于提供一种提高光伏系统光电转化效率的方法。
根据本技术的一方面,提供一种光伏系统,包括安装场地、光伏组件以及辐射制冷层,所述辐射制冷层至少部分地覆盖所述安装场地的表面,所述光伏组件设于所述安装场地内,所述辐射制冷层适于反射太阳光中的至少部分光线,并能够以红外辐射的方式将所述安装场地内的热量通过大气窗口向太空发射。
作为一种优选,所述安装场地内所述光伏组件的安装面积不超过所述辐射制冷层表面积的75%。
进一步优选,所述安装场地内所述光伏组件的安装面积不超过所述辐射制冷层表面积的50%。
在其中一些实施例中,所述安装场地的表面包括混凝土地面、混凝土屋面、沥青地面、沥青屋面、混砖地面、混砖屋面、岩石地面、岩石屋面、琉璃瓦、彩钢瓦、粘土瓦中的一种或多种。
在其中一些实施例中,所述光伏系统还包括安装支架,所述安装支架用于安装、支撑所述光伏组件,所述安装支架包括固定底座,所述辐射制冷层还覆盖所述固定底座;所述光伏系统还包括逆变器,所述辐射制冷层还覆盖所述逆变器。
在其中一些实施例中,所述光伏组件选自单面发电组件、双面发电组件中的一种或多种。
在其中一些实施例中,所述安装场地在所述辐射制冷层的下方具有储冷空间,所述储冷空间为密闭腔体。
在其中一些实施例中,所述辐射制冷层为辐射制冷涂料形成的涂层,所述辐射制冷涂料包括颗粒填料以及辐射制冷功能树脂,所述颗粒填料分散于所述辐射制冷功能树脂中,所述颗粒填料在7μm~14μm波段的红外发射率大于80%,所述颗粒填料对可见光的反射率大于80%。
根据本技术的另一个方面,提供一种提高光伏系统光电转化效率的方法,包括步骤:在用于安装光伏组件的场地表面设置辐射制冷层,所述辐射制冷层适于反射太阳光中的至少部分光线,并能够以红外辐射的方式将所述安装场地内的热量通过大气窗口向太空发射。
作为一种优选,所述方法还包括步骤:在用于支撑所述光伏组件的安装支架表面和/或光伏系统的功能部件表面设置所述辐射制冷层,所述功能部件包括储能系统、控制系统、逆变器中的一种或多种。
作为一种优选,所述辐射制冷层由辐射制冷涂料干燥或固化形成。
与现有技术相比,本技术的有益效果在于:(1)利用辐射制冷层降低安装场地的环境温度,使安装场地内的光伏组件在较低的温度下工作,有利于提高光电转化效率,增加单位时间的发电量,此外也有利于增加安装场地内光电组件以及各类电气设备的使用寿命;(2)利用辐射制冷层能够增加地面对太阳光的反射,对于双面发电组件,能够显著增加电池背面的入射光线,提高光伏组件的发电效率。
附图说明图1为光伏系统的一个实施例的剖面示意图;图2为光伏系统的一个实施例的俯视图;图3为光伏系统的另一个实施例的示意图;图4为光伏系统的再一个实施例的剖面示意图;图中:1、安装场地;2、光伏组件;3、辐射制冷层;4、安装支架;41、支架底座。
具体实施方式下面,结合具体实施方式,对本技术做进一步描述,需要说明的是,在不相冲突的前提下,以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
在本技术的描述中,需要说明的是,对于方位词,如有术语“中心”、“横向”、“纵向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、 “前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示方位和位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于叙述本技术和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定方位构造和操作,不能理解为限制本技术的具体保护范围。
需要说明的是,本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。
本申请的说明书和权利要求书中的术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
如图1所示,本技术提供一种光伏系统,包括安装场地1、光伏组件2以及辐射制冷层3,辐射制冷层3至少部分地覆盖安装场地1的表面,光伏组件2设于安装场地1内,辐射制冷层3适于反射太阳光中的至少部分光线,并能够以红外辐射的方式将安装场地1内的热量通过大气窗口向太空发射。
现有技术中,对光伏组件的降温普遍局限于组件本身,通常是在光伏组件上增加降温装置,这需要对现有光伏组件的结构进行一定的改造,其改造成本高。
而本技术无需改变现有光伏组件的结构,只需要在光伏组件2的安装场地1表面设置辐射制冷层3即可,辐射制冷层3一方面反射太阳辐射(如图1中带箭头的直线所示)以减少安装场地1对热量的吸收,另一方面通过红外辐射的方式(如图1中带箭头的曲线所示)将安装场地1的热量发射出,从而使安装场地1形成相对于周围环境独立的“冷岛”,利用冷岛效应降低光伏组件2周围环境的温度,使得设置在安装场地1内的光伏组件2可以在相对较低的环境温度下工作,有利于提高炎热天气下光伏组件2的光电转化效率以及使用寿命。
本技术采用辐射制冷技术对光伏系统进行降温,不消耗额外的能量,维护成本低,适合大范围推广使用。
值得一提的是,利用辐射制冷层3使安装场地1形成冷岛需要一定的面积效应,也即实施面积越大,降温效果越明显。
优选地,安装场地1内光伏组件2的安装面积不超过辐射制冷层3表面积的75%。
更优选地,安装场地1内光伏组件2的安装面积不超过辐射制冷层3表面积的50%。
本领域技术人员可以理解的是,光伏组件2的安装面积是指安装场地1内安装有光伏组件2部分的面积,例如,图2中安装场地1的面积为a*b,光伏组件2的安装面积为c*d。
安装场地1可以是地面和/或屋面等场所。
优选地,安装场地1具有平整的底面,以方便光伏组件2的安装。
在一些实施例中,如图3所示,安装场地1为屋面,屋面可以是斜顶屋面也可以是平顶屋面,设置在屋面上的辐射制冷层3可以降低屋内顶层空间或阁楼内的温度,从而可以利用屋内的空间储存冷量,以持续为安装场地1上方的光伏组件21降温。
当然,安装场地1为地面或其他表面时,也可以在辐射制冷层3下方构建储冷空间,也即,安装场地1在辐射制冷层3的下方具有储冷空间,该储冷空间可以为密闭的腔体。
安装场地1表面的材质可以是但不限于混凝土、沥青、粘土、岩石、琉璃等。
安装场地1的表面可以由混凝土、沥青等材料整面铺设,也可以由各种材质的砖或瓦拼接铺设形成。