一種用于太陽(yáng)能電池聚光的非球面光錐的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種太陽(yáng)能聚光器件，具體涉及一種用于太陽(yáng)能電池聚光的非球面光錐。
【背景技術(shù)】
[0002]人類(lèi)進(jìn)入21世紀(jì)，可再生能源得到飛速發(fā)展，其中太陽(yáng)能電池也得到迅猛發(fā)展，盡管其發(fā)展起起落落，但總體仍得到快速增長(zhǎng)；而由于環(huán)境保護(hù)的要求，減少碳排放，能源的整體的發(fā)展趨勢(shì)仍是以可再生能源代替礦物能源，而其中太陽(yáng)能電池占有重要地位，可用于路燈、園藝、家庭取暖等廣泛領(lǐng)域。
[0003]而太陽(yáng)能電池在每一照射地球面積上的單位能量卻是受到限制的，早、中、晚的也各不相同，因此為了充分利用太陽(yáng)能，必須開(kāi)發(fā)相應(yīng)的技術(shù)收集更多的光線，將更大范圍的太陽(yáng)光集中在更小的區(qū)域，更多地收集早/晚日照比較弱的光線。由于太陽(yáng)能電池板造價(jià)較高，因此若能設(shè)計(jì)一種器件有效提高光線的收集能力，同時(shí)更有效收集早、晚日光比較弱時(shí)的光線，有利于更高效地利用太陽(yáng)能電池系統(tǒng)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]有鑒于此，本實(shí)用新型的目的是提供一種用于太陽(yáng)能電池聚光的非球面光錐，提高照射能量密度，能有效將大角度及較大區(qū)域的日光聚焦在太陽(yáng)能電池板上，提高電池的轉(zhuǎn)換效率。
[0005]本實(shí)用新型采用以下方案實(shí)現(xiàn):一種用于太陽(yáng)能電池聚光的非球面光錐，包括設(shè)于太陽(yáng)能電池板上方的倒置方形玻璃錐體，所述玻璃錐體下端面為平面，玻璃錐體上端設(shè)置有高折射率非球面聚光鏡。
[0006]進(jìn)一步的，非球面聚光鏡周側(cè)設(shè)有與玻璃錐體上各對(duì)應(yīng)側(cè)面位于同一平面上的切面；所述玻璃錐體側(cè)面鍍?cè)O(shè)有高光學(xué)反射率的Al或Ag增強(qiáng)膜，所述增強(qiáng)膜表面還鍍?cè)O(shè)有保護(hù)膜。
[0007]進(jìn)一步的，所述玻璃錐體與太陽(yáng)能電池板一一對(duì)應(yīng)沿平面陣列排布。
[0008]進(jìn)一步的，所述玻璃錐體沿曲面排布與太陽(yáng)能電池板上方。
[0009]進(jìn)一步的，所述玻璃錐體和非球面聚光鏡由高折射率可壓鑄玻璃材料一次性壓鑄rfn 。
[0010]進(jìn)一步的，所述玻璃錐體由可壓鑄玻璃注塑而成，非球面聚光鏡由中高折射率光學(xué)塑料注塑而成，并且兩者通過(guò)光學(xué)膠黏固。
[0011]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下有益效果:該用于太陽(yáng)能電池聚光的非球面光錐能夠提高照射能量密度，能有效將大角度及較大區(qū)域的日光聚焦在太陽(yáng)能電池板上，提高電池的轉(zhuǎn)換效率；減少電池面積，可避免采用追日裝置，有效降低成本，同時(shí)制造工藝簡(jiǎn)單，制造成本低。
[0012]為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下將通過(guò)具體實(shí)施例和相關(guān)附圖，對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例1構(gòu)造示意圖；
[0014]圖2是本實(shí)用新型I中入射角分別為0°、30°和60°時(shí)的工作示意圖；
[0015]圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例1使用狀態(tài)圖；
[0016]圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例2使用狀態(tài)圖；
[0017]圖中標(biāo)號(hào)說(shuō)明:1-太陽(yáng)能電池板、2-玻璃錐體、3-非球面聚光鏡、4-切面。
【具體實(shí)施方式】
[0018]如圖1~3示出本實(shí)用新型實(shí)施例1，一種用于太陽(yáng)能電池聚光的非球面光錐，包括設(shè)于太陽(yáng)能電池板I上方的倒置方形玻璃錐體2，所述玻璃錐體2下端面為平面，玻璃錐體2上端設(shè)置有高折射率非球面聚光鏡3，太陽(yáng)光的經(jīng)收集后照射于太陽(yáng)能電池上，提高照射于太陽(yáng)能電池表面的光能量密度，同時(shí)減少電池面積，可避免采用追日裝置，有效降低成本，由于使用非球面聚光鏡3，可以有效提高早晚光線接近±60°左右照射時(shí)的收集效率。
[0019]在本實(shí)施例中，為了減少光能量流失和提高造型美觀度，非球面聚光鏡3周側(cè)設(shè)有與玻璃錐體2上各對(duì)應(yīng)側(cè)面位于同一平面上的切面4 ;所述玻璃錐體側(cè)面鍍?cè)O(shè)有高光學(xué)反射率的Al或Ag增強(qiáng)膜，所述增強(qiáng)膜表面還鍍?cè)O(shè)有保護(hù)膜，保護(hù)膜的介質(zhì)可以采用Ta205、Si02、MgF2，Nb203, Zr02, Ti02等，利用電子槍蒸發(fā)，粒子束輔助增強(qiáng)或磁控濺射等方法制備保護(hù)膜，以提高大角度光線的收聚效果。
[0020]在本實(shí)施例中，所述玻璃錐體2與太陽(yáng)能電池板I 一一對(duì)應(yīng)沿平面陣列排布，多個(gè)玻璃錐體2和太陽(yáng)能電池板I排列組成模組，可以廣角度的收集光線，以提高照射光強(qiáng)。
[0021]在本實(shí)施例中，所述玻璃錐體2和非球面聚光鏡3由高折射率可壓鑄玻璃材料(折射率為1.52-1.9) 一次性壓鑄而成，整體部件成形簡(jiǎn)單，可靠性高。
[0022]如圖4示出本實(shí)用新型實(shí)施例2，在本實(shí)施例中，所述玻璃錐體2沿曲面排布與太陽(yáng)能電池板I上方，進(jìn)行空間陣列立體排列形成聚光鏡模組，提高照射于太陽(yáng)能電池表面的光能量密度。
[0023]在本實(shí)施例中，所述玻璃錐體2由可壓鑄玻璃注塑而成，非球面聚光鏡3由中高折射率光學(xué)塑料(折射率為1.42-1.75)注塑而成，并且兩者通過(guò)光學(xué)膠黏固，光學(xué)膠的折射率與非球面聚光鏡3相同，這樣可有效地降低加工難度，降低成本，適用于大規(guī)模量產(chǎn)。
[0024]本實(shí)用新型實(shí)施例3，在本實(shí)施例中，所述玻璃錐體2和非球面聚光鏡3由高折射率光學(xué)塑料一次性注塑成型或者分別注塑成型后用光學(xué)膠黏固，工藝簡(jiǎn)單，適用于大規(guī)模量產(chǎn)，成本相對(duì)于玻璃材料非常具有優(yōu)勢(shì)。由于太陽(yáng)能電站在戶(hù)外常由于表面落灰，嚴(yán)重影響性能，而采用塑料光錐成本極低，可大面積部署，同時(shí)使用一段時(shí)間以后可以直接更換，可克服室外安裝表面落灰影響太陽(yáng)能電池性能的缺點(diǎn)。
[0025]上列較佳實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于太陽(yáng)能電池聚光的非球面光錐，其特征在于:包括設(shè)于太陽(yáng)能電池板上方的倒置方形玻璃錐體，所述玻璃錐體下端面為平面，玻璃錐體上端設(shè)置有高折射率非球面聚光鏡。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于太陽(yáng)能電池聚光的非球面光錐，其特征在于:非球面聚光鏡周側(cè)設(shè)有與玻璃錐體上各對(duì)應(yīng)側(cè)面位于同一平面上的切面；所述玻璃錐體側(cè)面鍍?cè)O(shè)有高光學(xué)反射率的Al或Ag增強(qiáng)膜，所述增強(qiáng)膜表面還鍍?cè)O(shè)有保護(hù)膜。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于太陽(yáng)能電池聚光的非球面光錐，其特征在于:所述玻璃錐體與太陽(yáng)能電池板一一對(duì)應(yīng)沿平面陣列排布。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于太陽(yáng)能電池聚光的非球面光錐，其特征在于:所述玻璃錐體沿曲面排布與太陽(yáng)能電池板上方。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于太陽(yáng)能電池聚光的非球面光錐，其特征在于:所述玻璃錐體和非球面聚光鏡由高折射率可壓鑄玻璃材料一次性壓鑄而成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于太陽(yáng)能電池聚光的非球面光錐，其特征在于:所述玻璃錐體由可壓鑄玻璃注塑而成，非球面聚光鏡由中高折射率光學(xué)塑料注塑而成，并且兩者通過(guò)光學(xué)膠黏固。
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型涉及一種用于太陽(yáng)能電池聚光的非球面光錐，包括設(shè)于太陽(yáng)能電池板上方的倒置方形玻璃錐體，所述玻璃錐體下端面為平面，玻璃錐體上端設(shè)置有高折射率非球面聚光鏡。該用于太陽(yáng)能電池聚光的非球面光錐能夠提高照射能量密度，能有效將大角度及較大區(qū)域的日光聚焦在太陽(yáng)能電池板上，提高電池的轉(zhuǎn)換效率；減少電池面積，可避免采用追日裝置，有效降低成本。
【IPC分類(lèi)】H02S40-22, G02B19-00
【公開(kāi)號(hào)】CN204408258
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520106201
【發(fā)明人】張妹玉
【申請(qǐng)人】閩江學(xué)院
【公開(kāi)日】2015年6月17日
【申請(qǐng)日】2015年2月14日