[實(shí)用新型]雙圓弧面聚光的太陽能發(fā)電裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200720061120.8
• 申請日: 2007-12-07
• 公開（公告）號(hào): CN201142643Y
• 公開（公告）日: 2008-10-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 湯勇;胡志華;李勇;練彬
• 申請（專利權(quán)）人: 華南理工大學(xué)
• 主分類號(hào): H02N6/00
• 分類號(hào): H02N6/00;G05D3/00;G02B3/00
• 代理公司: 廣州市華學(xué)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 李衛(wèi)東

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及太陽能發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，具體是指雙圓弧面聚光的太陽能發(fā)電裝置。

背景技術(shù)

近兩年國際油價(jià)急劇攀升，除多種短期因素影響外，主要原因就是世界能源結(jié)構(gòu)本身存在問題，對石油和煤炭等傳統(tǒng)能源的依賴性過大。太陽能與其他新能源相比在資源潛力和持久適用性方面具有更大的優(yōu)勢，從長遠(yuǎn)前景來看，其有望成為未來能源的主要支柱。

實(shí)際上，單晶硅和多晶硅半導(dǎo)體材料的電子能隙為1.12電子伏特，可利用的太陽輻射的波長范圍在0.4～1.1μm，其它波長的太陽輻射能照射在太陽能電池板上只能轉(zhuǎn)換為熱電，使太陽能電池板溫度升高。目前研究表明硅太陽能電池板在0℃以上每升高1℃，輸出功率就下降3～4％。由于硅太陽能電池板這一溫度特性，使得硅太陽能電池板的工作溫度不能太高。

有關(guān)專家指出：“根據(jù)理論測算顯示，電池的光電轉(zhuǎn)換效率每提高1％，則電池成本可下降7％；如果按照10MW的基數(shù)計(jì)算，每增加10MW的產(chǎn)量，則成本就可下降10％。”目前全球都在大力研究如何降低太陽能電池成本、提高轉(zhuǎn)換效率和進(jìn)行規(guī)模化生產(chǎn)，其中，我國也一直積極為太陽電池的研究、發(fā)展與產(chǎn)業(yè)化做著巨大努力。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)中太陽能光伏發(fā)電的不足，提出雙圓弧面聚光的太陽能發(fā)電裝置，其可提高單位面積光電池的發(fā)電功率，從而減少硅片的使用面積，大大降低光伏發(fā)電成本。

本實(shí)用新型的目的通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：本雙圓弧面聚光太陽能的發(fā)電裝置，包括機(jī)架、太陽能電池板、兩塊圓弧面聚光透射鏡、遙控裝置、反饋裝置，所述太陽能電池板、兩塊圓弧面聚光透射鏡安裝在機(jī)架的上部，遙控裝置安裝在機(jī)架下部；遙控裝置包括垂直步進(jìn)電機(jī)、水平步進(jìn)電機(jī)、橫轉(zhuǎn)軸、豎轉(zhuǎn)軸、轉(zhuǎn)動(dòng)半圓盤，所述垂直步進(jìn)電機(jī)通過橫轉(zhuǎn)軸與水平步進(jìn)電機(jī)連接，水平步進(jìn)電機(jī)通過豎轉(zhuǎn)軸與轉(zhuǎn)動(dòng)半圓盤鉸接；兩塊圓弧面聚光透射鏡的凹面相對，且分別與太陽能電池板的兩側(cè)邊固定連接，所述轉(zhuǎn)動(dòng)半圓盤與太陽能電池板下側(cè)固定連接；所述反饋裝置包括相互通過電路連接的導(dǎo)電電極、反饋控制裝置，導(dǎo)電電極安裝在太陽能電池板下側(cè)并與太陽能電池板導(dǎo)通，反饋控制裝置中的反饋控制電路同時(shí)與垂直步進(jìn)電機(jī)、水平步進(jìn)電機(jī)分別連接。

為更好地實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型，所述太陽能電池板采用單晶硅或者多晶硅電池板，它安裝于兩塊圓弧面聚光透射鏡的焦點(diǎn)位置。

所述兩塊圓弧面聚光透射鏡與太陽能電池板背面涂有散熱良好的散熱涂層，例如可以采用銀白色的鋁漆、摻有二氧化鈦的白漆，或硝基黑漆等等；圓弧面聚光透射鏡正面涂有選擇性多層介質(zhì)反射膜，它采用的是以二氧化硅做為低折射率材料、五氧化二鈮作為高折射率材料所組成的多層介質(zhì)反射膜，可以實(shí)現(xiàn)對0.4μm到1.1μm波段的光的選擇性反射，平均反射率達(dá)到90％。

本實(shí)用新型的工作原理是：本裝置的兩塊圓弧面聚光透射鏡的曲面形狀是根據(jù)能否精確聚光到太陽能電池板上而設(shè)計(jì)的，能夠?qū)⑽创怪鄙淙胩柲茈姵匕宓某浞掷茫瑢⑵浞瓷洳⒕奂教柲茈姵匕迳希箚挝幻娣e的發(fā)電功率得到成倍的提高。遙控裝置能帶動(dòng)上面太陽能電池板作水平方向轉(zhuǎn)動(dòng)和垂直方向的擺動(dòng)，使太陽能電池板總是跟蹤太陽中心點(diǎn)，從而使光線垂直入射，它可以由與太陽能電池板連接的反饋裝置產(chǎn)生的反饋電流信號(hào)控制。圓弧面聚光透射鏡與太陽能電池板背面涂有散熱良好的散熱涂層，從而將太陽光波中不利于太陽能電池板進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，會(huì)增加太陽能電池板溫度的熱波段光波吸收并轉(zhuǎn)換成熱能散發(fā)到空氣中去，圓弧面聚光透射鏡正面還涂上一層選擇性多層介質(zhì)反射膜，可以選擇反射太陽能電池板所能進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換利用的波長段的光波。該裝置還可以組成太陽能電池板方陣，應(yīng)用于發(fā)電功率要求大的場合。

本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)及有益效果：

(1)結(jié)構(gòu)簡單，制作簡便，并可以組成電池板方陣，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)；

(2)該裝置能將光聚集起來，從而成倍地轉(zhuǎn)換太陽光，提高了單位面積光電池板的轉(zhuǎn)換效率和發(fā)電功率；

(3)該裝置的散熱涂層與選擇性多層介質(zhì)反射膜，能減少太陽光中不利于光電轉(zhuǎn)換的光波，并有效降低工作溫度對硅太陽能電池板的影響；

(4)該裝置中的簡易遙控裝置能使太陽光保持直射入光電池板上，從而保持光電轉(zhuǎn)換效率。

(5)該裝置的使用能減少光電池板上硅片的使用面積，從而大大降低光伏發(fā)電成本。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型雙圓弧面聚光的太陽能發(fā)電裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實(shí)用新型的遙控裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式