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1、光伏组件散热专利技术综述作者：何大波，吴旭东，韩玲来源：中国新通信 2017年第17期一、光伏组件散热概述研究数据表明：电池温度每上升lc，晶硅电池的光电转化效率就会下降约0.4%,非晶硅 电池大约会下降0.1%1。另外，电池在达到其运行温度上限后，电池温度每上升10C，晶硅 电池的老化速率将增加一倍。因此，电池的冷却方式是电池研究和制造中非常重要的一个环节。 目前，光伏电池常见的散热手段表现为自然冷却和强制冷却。自然冷却安装方便，造价低，但 冷却效果有限2，强制流动冷却效果比自然对流好3。除此之外，还包括热管散热技术，液 浸散热技术4 等等。二、光伏组件散热技术分解首先通过浏览专利文献并参考
2、国内外相关非专利文献，对光伏组件散热所涉及的技术分支 进行分解（表1），然后采用各分支的检索策略，在CNABS中文检索数据库及DWPI检索数据库 中进行检索得到本文所要研究的初步专利数据样本，最后经过人工筛选得到最终所要分析的专 利数据样本。三、光伏组件散热技术专利分析3.1 专利申请量趋势分析从图中可以看出，总体上，专利申请量可以分为三个阶段：2005 年以前为第一阶段，每年 的申请量较少，这是由于光伏发电还处于起步阶段；2005 年-2010 年为第二阶段，申请量出现 了大幅度的增长，属于高速发展期；2010 年-2015年为第三阶段，申请量的增速出现回落，但 总体上的申请量还是在增长。从
3、国内外申请量的对比来看，全球申请量的趋势基本上由国内申 请所主导。特别是在第二、三阶段，由于中国的爆发式增长和增长变缓，直接导致全球申请趋 势的变化。近年来光伏发电发展最快的国家正是中国。3.2 主要原创国和地区/ 目标国和地区申请量分析在光伏散热技术领域，我国的申请量最大，排名前五位的还有欧洲、美国、韩国、日本， 排名第六、七位的中国台湾、澳大利亚也有一定量的申请；而其他国家的申请量已经微乎其微。 技术目标国和地区表征了一个国家或地区的市场在该领域的重要程度。以中国为目标国的专利 申请最多，标志着中国具有很大的消费市场。前五位目标国的顺序基本没有变化，而这些国家 和地区均属于重视知识产权且原
4、创申请量大的国家。而排名前十的国家中，澳大利亚和印度的 原创申请量很小，但作为目标地区的申请量却很大，这是由于这两个地区均具有丰富的太阳能 资源，拥有较大体量的市场，属于企业需要重点布局的地方。加拿大与巴西也均属于这类情况。3.3 技术分支专利量分析A- I4皆 i f 履- rae-fcH +* BO Wl-jM-4-i- -Mla.-i W-mj -tw*ii w -r wt僭:.*祁辭则齡肋制込&聪站i 11 I*刊小了育細弗u iri ri I ai l*j f d-iu, i-4亠 斗11 l-i Hi H-ci l:j -W- %b 一-+-/!电挥ftMH直* pm中斗EQiUr
5、AZE !#l闭2无优职榊腆卷我事并盒啟瓦期比从图可以看出，热交换器冷却和强制对流冷却排在前两位，而这两种冷却方式均属于主动 冷却，冷却效果好是主动冷却的最大特点，所以也成为了企业的重点研究对象。采用散热板技 术的自然对流冷却由于其技术简单，无能源消耗，一般与其它技术一并工作，单独对其进行研 究的专利申请非常少。对于分频过滤、相变材料、流道的利用，这类技术由于属于被动冷却技 术，运行时不需要消耗能源，同时故障率也较低，对光伏电池的保护稳定性较高。对于热电冷 却、相变储能冷却属于次新技术，具有一定量的申请；对于改进电池表面材料来进行散热属于 新技术，目前申请量最少。结论：本文介绍了光伏组件散热技术的原理及其技术分支，并对其相应的专利技术进行分 析和整理，重点关注了该领域在国内外的发展趋势。分析表明目前的光伏组件散热技术已经比 较成熟，特别是利用传统的散热手段，并且对太阳能的利用也尽量最大化；未来应当在散热新 技术以及结合光伏发电自身特性上进行研究。
