專利名稱：聚光式太陽能電池裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種太陽能電池裝置，特別涉及一種聚光式太陽 能電池裝置。
背景技術：
目前聚光式太陽能電池裝置主要采用菲涅爾透鏡作為聚光器。如 圖1所示，現(xiàn)有的聚光式太陽能電池裝置主要包括支架1、菲涅爾透鏡2和太陽能電池板3。菲涅爾透鏡通?？捎刹ＡЩ蛲该魉芰喜牧现瞥伞Ｓ捎谕该魉芰喜?料制成的菲涅爾透鏡具有成本低、易于加工成型和質(zhì)量輕等優(yōu)點，因 此目前廣泛采用透明塑料材料來制作菲涅爾透鏡。然而，透明塑料材 料制成的菲涅爾透鏡長期直接暴露于太陽光下便會出現(xiàn)老化而變形，會降低光透光率，進而降低光電轉(zhuǎn)換率。透鏡嚴重老化時便會碎裂， 從而失去聚光作用。另外，由于菲涅爾透鏡直接暴露于外界環(huán)鏡中， 透鏡外表面易受各種惡劣環(huán)境條件如風沙、水雹等的損傷，且不易清 潔保養(yǎng)。因此，為了提高菲涅爾透鏡的使用壽命，需要對其采取保護 措施。此外，太陽所產(chǎn)生的輻射能量在菲涅爾透鏡的聚焦作用下產(chǎn)生較 高的能量密度而會聚在太陽能電池板上，這樣會使得太陽能電池板的 溫度過高，從而影響太陽能電池板的光電轉(zhuǎn)換性能。例如，溫度每升 高1(TC，太陽能電池板的輸出電壓則下降1伏左右，輸出電功率也隨 之下降，且太陽能電池板的極限工作溫度為70°C。因此，為了使太陽 能電池板能夠有效地發(fā)揮光電轉(zhuǎn)換作用，需要對其進行散熱。再有就光伏電池的光電轉(zhuǎn)換特性而言，在一定的入射光強范圍 內(nèi)，如果入射光強增大，光伏電池輸出的電能也隨之增大。因而，為 了獲得足夠大的入射光強，必須盡可能增大聚光器的接光面積，但是 過大的接光面積將不利于才莫具制造。因而，在大型太陽能發(fā)電站中，必須將多個聚光器進行封裝以獲得更高的輸出電能。因此，需要提供一種不但能夠提高聚光器的使用壽命、而且還能 夠有效保障太陽能電池板的光電轉(zhuǎn)換效率，并能夠提供所需要的電能的聚光式太陽能電池裝置。 實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術中存在的不足，進而提供一 種輸出電量大、且能有效保障光電轉(zhuǎn)換效率的聚光式太陽能電池裝置。本實用新型的聚光式太陽能電池裝置主要包括框體、聚光器和光 伏電池。所述聚光式太陽能電池裝置進一步包括封裝玻璃和散熱片， 其中所述封裝玻璃覆蓋于所述框體的上表面，所述散熱片設置于光伏 電池下方。所述聚光式太陽能電池裝置還可進一步包括支撐框架，所 迷支撐框架固定于所述框體的內(nèi)周邊，所述聚光器固定于所述支撐框 架上。所述聚光器包括至少 一個球冠面菲涅爾透鏡。所述球冠面菲涅爾 透鏡可以一體成型，或者由多個菲涅爾透鏡單元拼接而成。所述光伏電池設置于所述菲涅爾透鏡的聚焦光斑處，其數(shù)量優(yōu)選 與菲涅爾透鏡的數(shù)量相同。所述光伏電池包括硅光伏電池和砷化鎵光 伏電池。所述封裝玻璃優(yōu)選為透光率高、且抗紫外線的鋼化玻璃。所述封 裝玻璃的表面積需要與所述框體上表面的面積相配合。與現(xiàn)有技術相比，本實用新型的有益效果在于，將聚光器完全封 裝于框體內(nèi)部不但可以防止聚光器老化、而且還可以達到防雨、防塵 的目的。此外，將聚光器進行封裝并為光伏電池配置散熱片，可以有 效保障整個太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換率。


圖l是現(xiàn)有技術的聚光式太陽能電池裝置的示意圖；圖2是本實用新型的聚光式太陽能電池裝置的一個實施例的剖視
圖；以及圖3是圖2所示的聚光式太陽能電池裝置的示意性的俯視圖。
具體實施方式
圖2是本實用新型的聚光式太陽能電池裝置的一個實施例的剖視 圖。圖3是圖2所示的聚光式太陽能電池裝置的示意性的俯視圖。如 圖2和圖3所示，聚光式太陽能電池裝置IO主要由框體12、聚光器 14和光伏電池16構成。框體12由剛性材料制成，例如不銹鋼等。聚 光器14由一個或多個球冠面菲涅爾透鏡142構成。雖然在本實施例中 示意性地示出了 4個菲涅爾透鏡，但是根據(jù)需要也可設置其他數(shù)量的 菲涅爾透鏡。菲涅爾透鏡142由透明塑料材料制成，優(yōu)選由聚碳酸酯 制成。菲涅爾透鏡142可采用模具一體成型，也可分塊制造再拼接而 成。聚光式太陽能電池裝置進一步包括支撐框架18，用以支撐各個菲 涅爾透鏡142。支撐框架18也由剛性材料制成，并利用例如焊接、鉚 接、螺釘、榫接等各種可能的連接方式固定于框體12上。支撐框架 18根據(jù)菲涅爾透鏡的數(shù)量而分成相應的部分。菲涅爾透鏡142固定于 支撐框架18上。光伏電池16設置于框體12底部的上表面、菲涅爾透鏡142的聚 焦光斑處。光伏電池的數(shù)量與菲涅爾透鏡的數(shù)量相同。光伏電池16 可以為硅光伏電池、砷化鎵光伏電池或其他類型的光伏電池等。在光 伏電池16下方，在框體12底部設有與光伏電池的尺寸對應的通孔30, 通孔30中填充有導熱膠。在框體12底部的下表面，散熱片32對應設 置于光伏電池16下方。散熱片32可以為自然散熱式散熱片。在每個 光伏電池下方對應i殳置散熱片，可以防止光伏電池溫度過高。為了防止菲涅爾透鏡長期暴露于陽光下而出現(xiàn)老化，在聚光器14 上方設置封裝玻璃40，以便將聚光器完全封裝于框體12內(nèi)部。封裝 玻璃40優(yōu)選為透光率高、且抗紫外線的鋼化玻璃。封裝玻璃40的表 面積需要與框體12上表面的面積相配合。封裝玻璃40通過玻璃膠粘 接于框體12的上表面，從而實現(xiàn)對聚光器14和光伏電池16的氣密密
封。將聚光器完全封裝于框體內(nèi)部不但可以防止聚光器老化，而且還 可以防雨、防塵，從而便于清潔和維護。
另外，菲涅爾透鏡142的聚光倍數(shù)根據(jù)所采用的光伏電池的類型 來確定。例如，硅光伏電池最高可以承受5倍的聚光強度，再大的入 射光強則會造成輸出電量達到飽和，而采用其他材料(例如砷化鎵) 的光伏電池則可以承受更高的聚光強度。在本實施例中，當釆用硅光 伏電池時，可以采用聚光倍數(shù)為4倍光強的菲涅爾透鏡。菲涅爾透鏡 142將入射陽光聚焦成4倍強度的光斑，硅光伏電池16設置在聚焦光 斑處，這時硅光伏電池的面積只需略大于同等平板式硅光伏電池的1/4 即可。
以上對本實用新型的具體實施例進行了示例性的說明。但是這些說 明并不應理解為構成對本實用新型的范圍的限定。本領域技術人員可以 在上述說明的教導和提示下對本實用新型的技術方案進行變化和改型。 這些變化和改型都應在本實用新型的保護范圍內(nèi)。
權利要求1.一種聚光式太陽能電池裝置，包括框體、聚光器和光伏電池，其特征在于進一步包括封裝玻璃和散熱片，其中所述封裝玻璃覆蓋于所述框體的上表面，所述散熱片設置于所述光伏電池下方。
2. 如權利要求1所述的聚光式太陽能電池裝置，其特征在于進一 步包括支撐框架，所述支撐框架固定于所述框體的內(nèi)周邊，所述聚光 器固定于所述支撐框架上。
3. 如權利要求1所述的聚光式太陽能電池裝置，其特征在于，所 述聚光器包括至少一個球冠面菲涅爾透鏡。
4. 如權利要求3所述的聚光式太陽能電池裝置，其特征在于，所 述球冠面菲涅爾透鏡一體成型，或者由多個菲涅爾透鏡單元拼接而成。
5. 如權利要求3所述的聚光式太陽能電池裝置，其特征在于，所 述光伏電池的數(shù)量與所述菲涅爾透鏡的數(shù)量相同。
6. 如權利要求5所述的聚光式太陽能電池裝置，其特征在于，所 述光伏電池設置于所述菲涅爾透鏡的聚焦光斑處。
7. 如權利要求6所述的聚光式太陽能電池裝置，其特征在于，所 述光伏電池下方設置有自然散熱式散熱片。
8. 如權利要求1所述的聚光式太陽能電池裝置，其特征在于，所 述光伏電池包括硅光伏電池和砷化鎵光伏電池。
9. 如權利要求1所述的聚光式太陽能電池裝置，其特征在于，所 述封裝玻璃為透光率高且抗紫外線的鋼化玻璃。
專利摘要本實用新型的聚光式太陽能電池裝置主要包括框體、聚光器和光伏電池。所述聚光式太陽能電池裝置進一步包括封裝玻璃和散熱片，其中所述封裝玻璃覆蓋于所述框體的上表面，所述散熱片設置于光伏電池下方。本實用新型的聚光式太陽能電池裝置不但能夠提高聚光器的使用壽命，而且還能夠有效保障光伏電池的光電轉(zhuǎn)換效率。
文檔編號H01L31/042GK201048137SQ20072014828
公開日2008年4月16日 申請日期2007年5月18日 優(yōu)先權日2007年5月18日
發(fā)明者余四祥, 晶 李 申請人:北京科強科技有限責任公司