專利名稱：高效太陽(yáng)能光伏電池聚光裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光電鏡頭裝置，特別是一種高效太陽(yáng)能光伏電池聚光裝置，它適用于帶有精密太陽(yáng)跟蹤器且需要增強(qiáng)聚光效能的各種太陽(yáng)能光伏電池裝置，特別適用于采用砷化鎵等受光面積小的太陽(yáng)能光伏電池裝置。
背景技術(shù)：
為了增強(qiáng)太陽(yáng)能光伏電池收集太陽(yáng)光的效能，目前國(guó)內(nèi)外采用的方法大致是通過(guò)塑料壓鑄的菲涅耳透鏡或用多面反射體進(jìn)行聚光。這些辦法取得了一定的效果。但是制作菲涅耳透鏡的加工技術(shù)難度較大，需投資的成本較高，特別是受光面積越大，其加工難度更大(主要是壓鑄模具的制作和塑料加工過(guò)程)，同時(shí)它是由質(zhì)軟的塑料材料制成，在較差的環(huán)境條件下較難防護(hù)，一般壽命較短，不利于大面積推廣。多面反射體聚光制作較容易，但它能增強(qiáng)的聚光效能比較有限。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種高效太陽(yáng)能光伏電池聚光裝置，它不僅可顯著增強(qiáng)太陽(yáng)能光伏電池的太陽(yáng)光聚光倍率，而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。本發(fā)明技術(shù)方案是這樣構(gòu)成的，一種高效太陽(yáng)能光伏電池聚光裝置，其特征在于 它包括一個(gè)以上的聚光單元，每個(gè)聚光單元均包括主反射鏡、副反射鏡、太陽(yáng)能光伏電池裝置、用來(lái)支撐副反射鏡的副反射鏡支撐定位裝置以及用來(lái)支撐太陽(yáng)能光伏電池裝置的太陽(yáng)能光伏電池架；所述副反射鏡為凸面鏡，主反射鏡為口徑大于副反射鏡的凹面鏡，副反射鏡和主反射鏡沿光軸方向一前一后設(shè)置組成卡塞格倫型望遠(yuǎn)聚光組合系統(tǒng)；太陽(yáng)能光伏電池裝置的受光面位于副反射鏡后側(cè)的光軸上且正對(duì)副反射鏡。為了進(jìn)一步簡(jiǎn)化裝配工藝，本發(fā)明上述技術(shù)方案中，所述副反射鏡支撐定位裝置由粘貼于副反射鏡前側(cè)的透明光學(xué)玻璃板構(gòu)成。利用透明光學(xué)玻璃板對(duì)副反射鏡進(jìn)行固定，不僅可避免遮擋光線，而且裝配工藝簡(jiǎn)單易操作，此外還能起到防塵的作用。當(dāng)然，在具體實(shí)施時(shí)，所述副反射鏡支撐定位裝置也可由其它各種便于支撐定位副反射鏡的支架構(gòu)成。為了進(jìn)一步提高本發(fā)明所述的高效太陽(yáng)能光伏電池聚光裝置的太陽(yáng)能聚光效果， 本發(fā)明上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)在于所述聚光單元的數(shù)量為多個(gè)，各個(gè)聚光單元的光軸相互平行，且多個(gè)聚光單元的副反射鏡粘貼于同一塊透明光學(xué)玻璃板后側(cè)的不同位置。 由于采用同一塊透明光學(xué)玻璃板對(duì)各個(gè)聚光單元的副反射鏡進(jìn)行固定，因此可避開(kāi)較復(fù)雜的固定用機(jī)械件加工，從而既降低生產(chǎn)成本，又簡(jiǎn)化裝配工藝。本發(fā)明上述技術(shù)方案的基本原理說(shuō)明如下參見(jiàn)圖3所示，由太陽(yáng)發(fā)出的光束(可視為無(wú)窮遠(yuǎn)發(fā)出的平行光)，入射到口徑為Φ ±的主反射鏡(大反射鏡)。經(jīng)主反射鏡反射后，再會(huì)聚到主反射鏡的焦面前，被口徑為Φ 的副反射鏡(小反射鏡)反射到卡塞格倫型望遠(yuǎn)聚光組合系統(tǒng)的后焦面上。由于在焦點(diǎn)上的熱量非常高，而目前生產(chǎn)的太陽(yáng)能光伏電池裝置，無(wú)論哪一種都無(wú)法承受，因此太陽(yáng)能光伏電池裝置的合適位置，應(yīng)根據(jù)它的大小 (設(shè)為Φ^和耐熱性能放在焦面前或后。在太陽(yáng)能光伏電池裝置的受光面增強(qiáng)的太陽(yáng)光聚光倍率可近似定為
權(quán)利要求
1.一種高效太陽(yáng)能光伏電池聚光裝置，其特征在于它包括一個(gè)以上的聚光單元，每個(gè)聚光單元均包括主反射鏡(1)、副反射鏡O)、太陽(yáng)能光伏電池裝置(3)、用來(lái)支撐副反射鏡⑵的副反射鏡支撐定位裝置⑷以及用來(lái)支撐太陽(yáng)能光伏電池裝置⑶的太陽(yáng)能光伏電池架(5)；所述副反射鏡(2)為凸面鏡，主反射鏡(1)為口徑大于副反射鏡O)的凹面鏡，副反射鏡( 和主反射鏡(1)沿光軸方向一前一后設(shè)置組成卡塞格倫型望遠(yuǎn)聚光組合系統(tǒng)；太陽(yáng)能光伏電池裝置(3)的受光面位于副反射鏡(2)后側(cè)的光軸上且正對(duì)副反射鏡 ⑵。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效太陽(yáng)能光伏電池聚光裝置，其特征在于所述副反射鏡支撐定位裝置由粘貼于副反射鏡(2)前側(cè)的透明光學(xué)玻璃板構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高效太陽(yáng)能光伏電池聚光裝置，其特征在于所述聚光單元的數(shù)量為多個(gè)，各個(gè)聚光單元的光軸相互平行，且多個(gè)聚光單元的副反射鏡( 粘貼于同一塊透明光學(xué)玻璃板后側(cè)的不同位置。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的高效太陽(yáng)能光伏電池聚光裝置，其特征在于所述主反射鏡(1)的鏡面為對(duì)稱型的拋物面或二次曲面或球面，所述副反射鏡O)的鏡面為對(duì)稱型的拋物面或二次曲面或球面；所述卡塞格倫型望遠(yuǎn)聚光組合系統(tǒng)的焦平面位于主反射鏡 (1)的后側(cè)，主反射鏡(1)的中心開(kāi)設(shè)有透光孔，太陽(yáng)能光伏電池裝置(3)的受光面位于透光孔的后側(cè)且位于卡塞格倫型望遠(yuǎn)聚光組合系統(tǒng)的焦平面所在位置或所在位置的附近，太陽(yáng)能光伏電池裝置(3)由受光面積小、轉(zhuǎn)換效率高且耐熱性能好的太陽(yáng)能光伏電池單體構(gòu)成。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高效太陽(yáng)能光伏電池聚光裝置，其特征在于所述主反射鏡 (1)和副反射鏡O)的鏡面分別為對(duì)稱型的拋物面；所述太陽(yáng)能光伏電池單體為砷化鎵太陽(yáng)能光伏電池裝置(3)；所述太陽(yáng)能光伏電池架( 上設(shè)有散熱裝置。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高效太陽(yáng)能光伏電池聚光裝置，其特征在于所述主反射鏡 (1)的透光孔內(nèi)安裝有漏斗型內(nèi)反射導(dǎo)光體(6)，且漏斗型內(nèi)反射導(dǎo)光體(6)沿光軸方向由前至后口徑逐漸減小。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的高效太陽(yáng)能光伏電池聚光裝置，其特征在于所述漏斗型內(nèi)反射導(dǎo)光體(6)與光軸相垂直的截面呈圓形或方形。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的高效太陽(yáng)能光伏電池聚光裝置，其特征在于所述漏斗型內(nèi)反射導(dǎo)光體(6)內(nèi)設(shè)有鍍有紅外截止膜的隔熱濾色片(7)。
9.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的高效太陽(yáng)能光伏電池聚光裝置，其特征在于所述主反射鏡(1)的鏡面為柱面型的拋物面或二次曲面或球面，所述副反射鏡O)的鏡面為柱面型的拋物面或二次曲面或球面，主反射鏡(1)和副反射鏡( 的柱面中心軸相互平行；所述卡塞格倫型望遠(yuǎn)聚光組合系統(tǒng)的焦平面位于主反射鏡(1)和副反射鏡(2)之間；太陽(yáng)能光伏電池裝置(3)的受光面位于卡塞格倫型望遠(yuǎn)聚光組合系統(tǒng)的焦平面和主反射鏡(1)之間； 所述太陽(yáng)能光伏電池裝置(3)由兩個(gè)以上受光面積較大、光電轉(zhuǎn)換效率低且耐熱性能差的太陽(yáng)能光伏電池單體沿平行于副反射鏡O)的柱面中心軸方向排列而成。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的高效太陽(yáng)能光伏電池聚光裝置，其特征在于所述主反射鏡 (1)的鏡面為柱面型的拋物面，所述副反射鏡( 的鏡面為柱面型的球面；所述太陽(yáng)能光伏電池單體為單晶硅電池或非晶硅電池；所述太陽(yáng)能光伏電池架(5)上設(shè)有散熱裝置。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種高效太陽(yáng)能光伏電池聚光裝置，其特征在于它包括一個(gè)以上的聚光單元，每個(gè)聚光單元均包括主反射鏡、副反射鏡、太陽(yáng)能光伏電池裝置、用來(lái)支撐副反射鏡的副反射鏡支撐定位裝置以及用來(lái)支撐太陽(yáng)能光伏電池裝置的太陽(yáng)能光伏電池架；所述副反射鏡為凸面鏡，主反射鏡為口徑大于副反射鏡的凹面鏡，副反射鏡和主反射鏡沿光軸方向一前一后設(shè)置組成卡塞格倫型望遠(yuǎn)聚光組合系統(tǒng)；太陽(yáng)能光伏電池裝置的受光面位于副反射鏡后側(cè)的光軸上且正對(duì)副反射鏡。本發(fā)明不僅可顯著增強(qiáng)太陽(yáng)能光伏電池的太陽(yáng)光聚光倍率，而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。
文檔編號(hào)G02B19/00GK102306674SQ201110281600
公開(kāi)日2012年1月4日 申請(qǐng)日期2011年9月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月21日
發(fā)明者李和善, 林立生, 王亦雄, 王亮亮, 賴愛(ài)光 申請(qǐng)人:福鼎市一雄光學(xué)儀器有限公司