專利名稱：一種太陽能裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種太陽能利用設(shè)備，具體涉及一種太陽能裝置。
背景技術(shù)：
太陽能電池組件的光電轉(zhuǎn)換效率和轉(zhuǎn)換材料的效率與光生載流子的多少密切相關(guān)，采用大量的太陽能電池組件導(dǎo)致成本極高；太陽光中約50％的光不能產(chǎn)生載流子，僅產(chǎn)生熱。因此，要滿足高注入載流子的條件是提高光照強(qiáng)度。采用單一聚光器，需要很高的聚光精度，帶來制造成本大幅度增加；光照強(qiáng)度提高必然產(chǎn)生大量的熱，而高熱將使太陽能電池轉(zhuǎn)換效率下降，甚至損壞太陽能電池；太陽能電池組件因封裝和裸露于露天環(huán)境使表面不潔產(chǎn)生熱島效應(yīng)，導(dǎo)致電池片的損壞相當(dāng)高，且生產(chǎn)技術(shù)難度也較大；大功率太陽能發(fā)電裝置一般都必須固定安裝，不能車載或便攜，限制了使用環(huán)境；目前，太陽能熱水器基本上是中溫型，也即在90℃以下，冬天或者在高寒地區(qū)不適用；目前使用的太陽能灶基本上是露天使用，即不方便也不衛(wèi)生，并且不便于操作；現(xiàn)在應(yīng)用的太陽光照明裝置，由于采光原因達(dá)不到正常照明所要求的照度。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是克服現(xiàn)有太陽能應(yīng)用設(shè)備的不足，設(shè)計(jì)制造一種結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉的滿足太陽能產(chǎn)生電能、熱能或光能的太陽能裝置。
上述目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種太陽能裝置，包括固定安裝在支架上的聚光器和會聚反射鏡，聚光器按照一定角度將太陽光會聚反射到設(shè)置在其上部的會聚反射鏡上，所述一定角度是指聚光器會聚的光斑應(yīng)等于或小于會聚反射鏡的鏡口面積；所述聚光器和會聚反射鏡可具有同一光軸，也可根據(jù)需要不設(shè)置在同一光軸上。在會聚反射鏡的下方，沿會聚反射鏡的光軸方向設(shè)置有光能轉(zhuǎn)換設(shè)備。
所述光能轉(zhuǎn)換設(shè)備為太陽能電池組件、光導(dǎo)纖維或超導(dǎo)熱管，使用該設(shè)備產(chǎn)生電能、熱能或光能，以滿足不同的使用要求。
本實(shí)用新型的有益效果是由于本裝置經(jīng)過二次會聚、反射達(dá)到高聚光度，太陽能利用充分，且單個(gè)聚光器的精度不需要很高，聚光器、會聚反射鏡等可采用任何材料加裝光反射層制作，可以大幅度降低制造成本；太陽能電源可作成分體式，便于車載、攜行、檢修、更換，使用十分方便。
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。


圖1為本實(shí)用新型發(fā)電、發(fā)熱裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型聚光照明裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實(shí)用新型熱發(fā)電裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中1.聚光器 2.熱管 3.水箱 4.會聚反射鏡 5.會聚反射鏡支架 6.濾光鏡 7.太陽能電池組件 8.支架 9.基座 10.光纖11.光軸 12.照明燈 13.蒸汽發(fā)電機(jī)組 14.熱管支架 15.濾光鏡和光纖支架。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型一種太陽能裝置包括有聚光器1和會聚反射鏡4等，聚光器及會聚反射鏡形狀可以為拋物鏡或其它多種幾何形狀。如
圖1所示，拋物鏡面形狀的聚光器1固定安裝在支架8上，支架8固定在基座9上，聚光器1將太陽光會聚、反射至其上方的光線會聚反射鏡4上，所述會聚反射鏡4設(shè)置在會聚反射鏡支架5的頂端；聚光器1和會聚反射鏡4可具有同一光軸11，會聚后的高聚光束照在其下方的也位于垂直放置在光軸11的太陽能電池組件7上，通過調(diào)整聚光器1、會聚反射鏡4與太陽能電池組件7之間的相互距離，達(dá)到最佳聚光效果，并使本系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊。聚光器1與會聚反射鏡4之間的距離應(yīng)使會聚反射鏡4不對聚光器1產(chǎn)生遮擋，聚光器1會聚的光斑應(yīng)等于或小于會聚反射鏡4的鏡口面積；會聚反射鏡4與太陽能電池組件7之間的距離應(yīng)為經(jīng)會聚的高聚光束，均勻照射在太陽能電池組件7上，即經(jīng)會聚反射鏡會聚的高聚光束光斑面積應(yīng)等于太陽能電池組件7的面積。
按照使用要求，太陽能電池組件7可采用單片、也可用未經(jīng)過封裝的數(shù)片太陽能電池片層疊在一起，電池片以卡式插接方式連接。由于會聚的光束很強(qiáng)，因此透射的光線很強(qiáng)，電池片的厚度可以將上部電池片透射的光傳至后片同時(shí)發(fā)電，可最大限度避免光線反射散失，使太陽光得到充分利用。層疊在一起的太陽能電池片可簡單封裝，降低生產(chǎn)難度、減少封裝材料、降低了生產(chǎn)成本，并可避免熱島效應(yīng)，提高電池壽命。
為了提高光電轉(zhuǎn)換效率，同時(shí)降低太陽能電池組件表面的溫度，可在會聚反射鏡4和太陽能電池組件7之間設(shè)置濾光鏡6，濾光鏡6可濾除不能產(chǎn)生載流子而只產(chǎn)生熱的光。
如
圖1所示，在會聚反射鏡4、濾光鏡6和太陽能電池組件7之間設(shè)置有一根以上熱管2，所述熱管2的一端連接在會聚反射鏡4和太陽能電池組件7之間，也可在太陽能電池組件7底面加裝熱管2。熱管2的另一端與水箱3相連，可將高會聚太陽光產(chǎn)生的熱量傳走，達(dá)到散熱的目的，并產(chǎn)生高溫?zé)崴?，該水?可作成分體式，用于冬季取暖和吸附式或吸收式空調(diào)熱源、或獲取生活用熱水。對于大型太陽能發(fā)電場，可將多個(gè)這樣的單體太陽能光電發(fā)電裝置產(chǎn)生的熱匯集在一個(gè)或數(shù)個(gè)蒸汽發(fā)電裝置上，形成太陽能熱蒸汽發(fā)電機(jī)，使太陽能得到更充分的利用，并可大大降低太陽能發(fā)電的總成本。
圖2顯示本實(shí)用新型聚光照明裝置的實(shí)施例。將本裝置會聚反射鏡4會聚的光束通過光纖10引入需要照明的場所內(nèi)的照明燈12上，可獲得很強(qiáng)的照明光線，就單一照明使用要求而言，可將太陽光的利用效率達(dá)到最高。實(shí)際使用中，還可以用導(dǎo)熱快的材料制成太陽能光灶，將光纖10的另一端直接與太陽能光灶相連。為了降低聚光所產(chǎn)生的熱量，也可在會聚反射鏡4與光纖10之間設(shè)置濾光鏡6，并在會聚反射鏡4與光纖10之間設(shè)置散熱熱管2，將熱管2通入水箱，提供生活熱水或通入蒸汽發(fā)電機(jī)組13的蒸汽鍋爐直接用于蒸汽發(fā)電，或與太陽能熱灶相連。
圖3所示為本實(shí)用新型熱發(fā)電裝置的實(shí)施例。在會聚反射鏡4下面設(shè)置熱管2，將熱管2通入蒸汽發(fā)電機(jī)組13的蒸汽鍋爐，可使太陽能直接用于蒸汽發(fā)電；這一熱源也可通過熱管2接入室內(nèi)，使超導(dǎo)熱管2的另一端與太陽能熱灶相連，供若干分體太陽能熱灶使用，或直接通入水箱，提供生活熱水。
本實(shí)用新型所述的太陽能裝置設(shè)置有太陽跟蹤系統(tǒng)，可以保持拋物鏡面或幾何形狀的反光板始終朝向太陽，達(dá)到聚光效果最佳。本裝置可調(diào)節(jié)聚光度達(dá)數(shù)百倍以上，因此在同等條件下，可大幅度減少太陽能電池組件的用量，同時(shí)可極大提高現(xiàn)有太陽能電池轉(zhuǎn)換效率一倍以上。由于本裝置經(jīng)過二次會聚、反射達(dá)到高聚光度，單個(gè)聚光器的精度不需要很高，因此大幅度降低了制造成本。
另外，本裝置的聚光器1、會聚反射鏡4等裝置可采用任何材料制作，并在其上加裝光反射層，形式可以是硬式或折疊式，只要能夠滿足使用要求即可。
本裝置設(shè)置有充電裝置、蓄能裝置、逆變器、穩(wěn)壓裝置，能制成各種功率的太陽能電源，以滿足不同負(fù)載的需要。通過大型陣列還可形成大型發(fā)電場，并網(wǎng)發(fā)電。
權(quán)利要求1.一種太陽能裝置，包括固定安裝在支架上的聚光器和會聚反射鏡，其特征是所述會聚反射鏡設(shè)置在聚光器上方的支架的頂端，聚光器將太陽光會聚反射到設(shè)置在其上方的會聚反射鏡上，聚光器和會聚反射鏡具有同一光軸，在會聚反射鏡的下方，沿會聚反射鏡光軸方向設(shè)置有光能轉(zhuǎn)換設(shè)備。
2.如權(quán)利要求1所述的一種太陽能裝置，其特征是所述光能轉(zhuǎn)換設(shè)備為太陽能電池組件、光纖或熱管。
3.如權(quán)利要求2所述的一種太陽能裝置，其特征是所述太陽能電池組件可以是單片太陽能電池板，也可以是不經(jīng)過封裝的、層疊在一起的數(shù)片太陽能電池片，且電池片采用卡式插接方式連接；其厚度可保證從上部電池片透射的光能傳至下一電池片。
4.如權(quán)利要求3所述的一種太陽能裝置，其特征是在所述會聚反射鏡和光能轉(zhuǎn)換設(shè)備之間可設(shè)置濾光鏡。
5.如權(quán)利要求1或2所述的一種太陽能裝置，其特征是在所述會聚反射鏡和太陽能電池組件之間設(shè)置熱管，也可在太陽能電池組件底面設(shè)置熱管，熱管的另一端與水箱或蒸汽鍋爐相連，或直接接地。
6.如權(quán)利要求1或2所述的一種太陽能裝置，其特征是在所述會聚反射鏡下方設(shè)置有熱管，熱管的另一端與太陽能熱灶、水箱或蒸汽鍋爐相連。
7.如權(quán)利要求1或2所述的一種太陽能裝置，其特征是在所述會聚反射鏡下設(shè)置有光纖，光纖另一端引入室內(nèi)照明或與太陽能光灶相連。
8.如權(quán)利要求1或2所述的一種太陽能裝置，其特征是在所述會聚反射鏡和光纖之間可設(shè)置熱管，熱管的另一端與太陽能熱灶、水箱或蒸汽鍋爐相連。
9.如權(quán)利要求1所述的一種太陽能裝置，其特征是所述聚光器及會聚反射鏡為拋物鏡。
10.如權(quán)利要求1所述的一種太陽能裝置，其特征是該裝置設(shè)置有太陽跟蹤系統(tǒng)、充電裝置、蓄能裝置、逆變器、穩(wěn)壓裝置。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種太陽能裝置，包括固定安裝在支架上的聚光器和會聚反射鏡，聚光器按照一定角度將太陽光會聚反射到設(shè)置在其上部的會聚反射鏡上，沿會聚反射鏡光軸方向設(shè)置有太陽能電池組件、光導(dǎo)纖維或超導(dǎo)熱管等光能轉(zhuǎn)換設(shè)備。由于本裝置可使太陽光經(jīng)過二次會聚、反射達(dá)到高聚光度，太陽能利用充分；且單個(gè)聚光器的精度不需要很高，聚光器、會聚反光鏡等可采用任何材料加裝光反射層制作，大幅度降低了制造成本；太陽能電源可作成分體式，便于車載、攜行、檢修、更換，使用十分方便。
文檔編號F24J2/38GK2911540SQ20062002276
公開日2007年6月13日 申請日期2006年2月5日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月5日
發(fā)明者夏秋 申請人:夏秋