專利名稱：一種太陽(yáng)能線聚光光伏發(fā)電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及太陽(yáng)能利用技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種對(duì)太陽(yáng)光進(jìn)行聚光光伏發(fā)電利用的裝置。
背景技術(shù)：
太陽(yáng)能是一種清潔無污染的可再生能源，取之不盡，用之不竭，充分開發(fā)利用太陽(yáng)能不僅可以節(jié)約日益枯竭的常規(guī)能源，緩解嚴(yán)峻的資源短缺問題，而且還可以減少污染，保護(hù)人類賴以生存的生態(tài)環(huán)境。在眾多的太陽(yáng)能利用技術(shù)中，最為常見的有太陽(yáng)能光伏發(fā)電、太陽(yáng)能熱發(fā)電、太陽(yáng)能熱水器等。其中，太陽(yáng)能聚光光伏發(fā)電也是利用太陽(yáng)能的一種重要形式。太陽(yáng)能聚光光伏發(fā)電一般是利用透鏡或反射聚焦方式，將太陽(yáng)光聚焦在一塊較小的光伏電池表面。對(duì)于實(shí)際應(yīng)用來說，點(diǎn)聚焦和線聚焦的菲涅爾透鏡的應(yīng)用較為普遍。但由于目前用于高倍聚光的包括砷化鎵電池、III -V族半導(dǎo)體多結(jié)太陽(yáng)能電池等的光伏電池的成本較高，阻礙了太陽(yáng)能聚光光伏發(fā)電的推廣應(yīng)用。因此，相關(guān)技術(shù)人員也在孜孜以求地不斷提高光伏電池的聚光倍數(shù)和光電轉(zhuǎn)換效率，從而提高了單位面積上的光伏電池的電能轉(zhuǎn)換量，相對(duì)降低了光伏電池的使用成本，從而使發(fā)電成本有所降低。當(dāng)太陽(yáng)能聚焦在光伏電池表面上時(shí)，會(huì)發(fā)生反射損失。為了減少反射損失，通常采用多種措施一種是在電池表面使用減反膜。這層膜通過干涉作用，理論上將膜的上表面的與半導(dǎo)缽界面處反射回來的光相互抵消，其兩者的相位差180。，所以前者在一定程度上抵消了后者。一種措施是通過表面制絨減少反射。任何粗糙的表面能增加反射光再?gòu)椈乇砻娴母怕?，而不是將光直接反射到空氣中，這樣就減少了反射。這些減少反射的技術(shù)的工藝都十分復(fù)雜，成本較高，并仍有一部分光線會(huì)被反射。
發(fā)明內(nèi)容為了克服在線聚光光伏發(fā)電技術(shù)中，使光伏電池表面減少反射損失的技術(shù)措施存在的缺點(diǎn)和不足，本實(shí)用新型提供一種太陽(yáng)能線聚光光伏發(fā)電裝置，能夠進(jìn)一步降低光伏電池表面的反射損失，提高對(duì)聚光光線的利用率，提高聚光光線的利用率，并且不改變?cè)芯酃廨椛浞植嫉木鶆蛐?。本?shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種太陽(yáng)能線聚光光伏發(fā)電裝置，包括線聚光透鏡、聚光電池、電池基體、減反射罩體。聚光電池安裝在電池基體上，聚光電池上表面與線聚光透鏡表面平行，線聚光透鏡將太陽(yáng)入射光線聚焦形成太陽(yáng)聚光光線，太陽(yáng)聚光光線通過透鏡焦線照射在聚光電池上，線聚光透鏡的透鏡焦線位于線聚光透鏡和聚光電池之間。減反射罩體固定在電池基體上，聚光電池在減反射罩體內(nèi)部。減反射罩體包括圓柱面殼體、支撐殼體，其中圓柱面殼體中心沿透鏡焦線方向設(shè)有入射條形孔，支撐殼體的剖面為矩形型。減反射罩體內(nèi)部有反射層。透鏡焦線以聚光電池的表面為對(duì)稱鏡像面形成鏡像焦線，鏡像焦線是圓柱面殼體內(nèi)表面的軸心。根據(jù)幾何和光學(xué)知識(shí)可知，圓柱面殼體內(nèi)表面的半徑是透鏡焦線到聚光電池的表面距離的2倍，透鏡焦線正好位于圓柱面殼體上入射條形孔的中心位置，并且與入射條形孔平行，太陽(yáng)聚光光線全部通過入射條形孔進(jìn)入減反射罩體內(nèi)部，照射在聚光電池上，部分光線被聚光電池表面反射后形成反射光線射向圓柱面殼體內(nèi)表面，經(jīng)過反射層的反射，再由原入射路徑照射至聚光電池的表面用于光電轉(zhuǎn)換，提高了聚光光線的利用率。太陽(yáng)聚光光線全部通過入射條形孔進(jìn)入減反射罩體內(nèi)部，照射在聚光電池表面上的輻射強(qiáng)度是均勻的。由聚光電池表面形成的反射光線再由圓柱面殼體內(nèi)表面的反射層反射至聚光電池表面上的輻射強(qiáng)度也是均勻的，由光學(xué)知識(shí)可知，兩次均勻的輻射疊加后的輻射強(qiáng)度也是均勻的。均勻的輻射強(qiáng)度的聚光光線在聚光電池上形成的光電轉(zhuǎn)換效率也是相同的，從而使聚光電池具有最佳的光電轉(zhuǎn)換性能。本實(shí)用新型的有益效果是能夠進(jìn)一步降低光伏電池表面的反射損失，提高對(duì)線聚光光線的利用率，并且不改變?cè)芯酃廨椛涞姆植嫉木鶆蛐浴?br>
圖I是本實(shí)用新型的立體剖面結(jié)構(gòu)應(yīng)用示意圖。圖2是本實(shí)用新型的剖面結(jié)構(gòu)及部分光路示意圖。圖3是本實(shí)用新型的減反射罩體的三視結(jié)構(gòu)示意圖。圖中標(biāo)號(hào)說明如下I-線聚光透鏡、2_聚光電池、3-電池基體、4_減反射罩體、5-圓柱面殼體、6_入射條形孔、7-反射層、8-支撐殼體、10-太陽(yáng)入射光線、11-太陽(yáng)聚光光線、12-反射光線、13-透鏡焦線、14-鏡像焦線。
具體實(shí)施方式
如圖I、圖2所示，本實(shí)用新型提供一種太陽(yáng)能線聚光光伏發(fā)電裝置，包括線聚光透鏡I、聚光電池2、電池基體3、減反射罩體4。聚光電池2安裝在電池基體3上，聚光電池2上表面與線聚光透鏡I表面平行，線聚光透鏡I將太陽(yáng)入射光線10聚焦形成太陽(yáng)聚光光線11，太陽(yáng)聚光光線11通過透鏡焦線13照射在聚光電池2上，線聚光透鏡I的透鏡焦線13位于線聚光透鏡I和聚光電池2之間。減反射罩體4固定在電池基體3上,聚光電池2在減反射罩體4內(nèi)部。如圖2、圖3所示，減反射罩體4包括圓柱面殼體5、支撐殼體8，其中圓柱面殼體5中心沿透鏡焦線13方向設(shè)有入射條形孔6，支撐殼體8的剖面為矩形型。減反射罩體4內(nèi)部有反射層7。如圖3所示，透鏡焦線13以聚光電池2的表面為對(duì)稱鏡像面形成鏡像焦線14，鏡像焦線14是圓柱面殼體5內(nèi)表面的軸心。根據(jù)幾何和光學(xué)知識(shí)可知，圓柱面殼體5內(nèi)表面的半徑是透鏡焦線13到聚光電池2的表面距離的2倍，透鏡焦線13正好位于圓柱面殼體5上入射條形孔6的中心位置，并且與入射條形孔6平行，太陽(yáng)聚光光線11全部通過入射條形孔6進(jìn)入減反射罩體4內(nèi)部，照射在聚光電池2上，部分光線被聚光電池2表面反射后形成反射光線12射向圓柱面殼體5內(nèi)表面，經(jīng)過反射層7的反射，再由原入射路徑照射至聚光電池2的表面用于光電轉(zhuǎn)換，提高了聚光光線的利用率。經(jīng)聚光電池2表面第二次反射的光線，由太陽(yáng)聚光光線11的入射路徑，經(jīng)過入射條形孔6反射至減反射罩體4以外而不被利用。如圖3所示，太陽(yáng)聚光光線11全部通過入射條形孔6進(jìn)入減反射罩體4內(nèi)部，照射在聚光電池2表面上的輻射強(qiáng)度是均勻的。由聚光電池2表面形成的反射光線12再由圓柱面殼體5內(nèi)表面的反射層7反射至聚光電池2表面上的輻射強(qiáng)度也是均勻的，由光學(xué)知識(shí)可知，兩次均勻的輻射疊加后的輻射強(qiáng)度也是均勻的。均勻的輻射強(qiáng)度的聚光光線在聚光電池2上形成的光電轉(zhuǎn)換效率也是相同的，從而使聚光電池2具有最佳的光電轉(zhuǎn)換性倉(cāng)泛。如圖3所示，假設(shè)聚光電池2表面的反射率為10%，反射層7的反射率為100%，則聚光電池2對(duì)太陽(yáng)聚光光線11的利用率由90%，提高到利用減反射罩體4后的99%，只有約1%的聚光光線經(jīng)入射條形孔6向外福射而未被利用。如圖I所示，一個(gè)線聚光透鏡I、一個(gè)聚光電池2對(duì)應(yīng)一個(gè)減反射罩體4。
權(quán)利要求1.一種太陽(yáng)能線聚光光伏發(fā)電裝置，包括線聚光透鏡(I)、聚光電池(2)、電池基體(3)，其特征在于，還包括減反射罩體(4);線聚光透鏡(I)的透鏡焦線(13)位于線聚光透鏡⑴和聚光電池⑵之間；減反射罩體⑷固定在電池基體⑶上，聚光電池⑵在減反射罩體(4)內(nèi)部；減反射罩體(4)包括圓柱面殼體(5)、支撐殼體(8)，其中圓柱面殼體(5)中心沿透鏡焦線(13)方向設(shè)有入射條形孔(6)，減反射罩體(4)內(nèi)部有反射層(7);透鏡焦線(13)以聚光電池(2)的表面為對(duì)稱鏡像面形成鏡像焦線(14)，鏡像焦線(14)是圓柱面殼體(5)內(nèi)表面的軸心，圓柱面殼體(5)內(nèi)表面的半徑是透鏡焦線(13)到聚光電池(2)的表面距離的2倍，透鏡焦線(13)位于圓柱面殼體(5)上入射條形孔(6)的中心位置，并且與入射條形孔(6)平行。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種太陽(yáng)能線聚光光伏發(fā)電裝置，其特征在于一個(gè)線聚光透鏡(I)、一個(gè)聚光電池(2)對(duì)應(yīng)一個(gè)減反射罩體(4)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種太陽(yáng)能線聚光光伏發(fā)電裝置，包括線聚光透鏡、聚光電池、電池基體、減反射罩體。線聚光透鏡的焦線位于線聚光透鏡和聚光電池之間。減反射罩體固定在電池基體上，聚光電池在減反射罩體內(nèi)部。減反射罩體包括圓柱面殼體、支撐殼體，內(nèi)部有反射層。其中圓柱面殼體中心沿透鏡焦線方向設(shè)有入射條形孔。聚光光線經(jīng)入射條形孔進(jìn)入減反射罩體內(nèi)部，照在聚光電池上，部分光線被聚光電池表面反射射向圓柱面殼體內(nèi)表面，經(jīng)反射層反射，由原入射路徑照射至聚光電池表面，提高了聚光光線的利用率，聚光電池表面形成均勻的疊加輻射。該裝置能進(jìn)一步降低光伏電池表面的反射損失，提高對(duì)聚光光線的利用率，并且不改變?cè)芯酃廨椛浞植季鶆蛐浴?br> 文檔編號(hào)H02N6/00GK202652108SQ201220182880
公開日2013年1月2日 申請(qǐng)日期2012年4月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月26日
發(fā)明者張德勝, 屈良 申請(qǐng)人:新疆天和聚能光伏科技有限公司