[發(fā)明專利]一種使用二次反射法實現(xiàn)數(shù)倍聚光的太陽能發(fā)電裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910113471.2
• 申請日: 2009-09-30
• 公開（公告）號: CN101771370A
• 公開（公告）日: 2010-07-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 呂紹勤;張德勝;修強;林閩
• 申請（專利權(quán)）人: 新疆維吾爾自治區(qū)新能源研究所;新疆太陽能科技開發(fā)公司
• 主分類號: H02N6/00
• 分類號: H02N6/00;G02B5/10;G02B27/00
• 代理公司: 烏魯木齊新科聯(lián)專利代理事務(wù)所(有限公司) 65107
• 代理人: 白志斌

1.一種使用二次反射法實現(xiàn)數(shù)倍聚光的太陽能發(fā)電裝置，膠膜(5)將與導(dǎo)電板(7) 配合連接的圓片狀光伏電池(6)密封在電路板上，導(dǎo)電板(7)及圓片狀光伏電池 (6)所構(gòu)成的電流輸出器一同配合設(shè)置在反射鏡面體底部開口處的底座(12) 內(nèi)，環(huán)形防水密封壓圈(4)配合密封反射鏡面體下端開口，反射鏡面體與圓片 狀光伏電池(6)朝上的受光面相配合設(shè)置，散熱器基板(13)配合固裝在位于反 射鏡面體底部的底座(12)上；

反射鏡面體由二次反光體(2)和一次反光碗狀殼體(3)相配合構(gòu)成，一次反 光碗狀殼體(3)其內(nèi)周壁設(shè)置的一次反射鏡曲面(11)為旋轉(zhuǎn)拋物面；位于一次 反光碗狀殼體(3)內(nèi)的二次反光體(2)，其外周壁上設(shè)置著與一次反射鏡曲面 (11)相配合的二次反射鏡曲面(10)，該二次反射鏡曲面(10)的中央軸線與一次 反射鏡曲面(11)的中央軸線相重合；一次反光碗狀殼體(3)上端大圓開口被形 狀相應(yīng)呈圓片狀的透明防護(hù)蓋板(1)固裝密封；二次反光體(2)相應(yīng)的上端與透 明防護(hù)蓋板(1)內(nèi)表面相固接，二次反射鏡曲面(10)的上端與一次反射鏡曲面 (11)的上端平齊，二次反射鏡曲面(10)與一次反射鏡曲面(11)相對應(yīng)配合，一 次反射鏡曲面(11)、二次反射鏡曲面(10)與光伏電池受光面之間的位置相互對 應(yīng)配合并形成相應(yīng)的碗狀空腔，其特征是：

相應(yīng)的入射光線經(jīng)一次反射鏡曲面(11)反射至二次反射鏡曲面(10)形成 首次反射的一次反射光線，經(jīng)二次反射鏡曲面(10)至圓片狀光伏電池(6)受光 面形成再次反射的二次反射光線，沿著一次反射光線傳播方向的延伸線都相交 于一次反射鏡曲面(11)上方的光學(xué)焦點，一次反射鏡曲面(11)與二次反射鏡曲 面(10)的中央軸線相重合于Y軸線，任意一條入射光線與被反射的一次反射光 線在一次反射鏡曲面(11)上形成的一次相交點至Y軸線的垂直距離為x₂，位于 一次反射光線與二次反射光線在二次反射鏡曲面(10)上形成二次相交點，位于 二次反射光線相應(yīng)在圓片狀光伏電池(6)受光面上形成的受光點與Y軸線的垂 直距離為x₁，其中，圓片狀光伏電池(6)受光面與X軸線相重合，其圓心與坐標(biāo) 原點重合，圓片狀光伏電池(6)受光面相應(yīng)與Y軸線垂直；

所述的一次反射鏡曲面(11)的旋轉(zhuǎn)拋物面其截面曲線函數(shù)為：其中，x₂為位于入射光線與一次反射光線在一次反射鏡曲面(11)上形成的一次 相交點至Y軸線的已知的垂直距離，0＜x₂≤R，R為一次反射鏡曲面(11)內(nèi)周 壁上端半徑；

一次反射鏡曲面(11)內(nèi)周壁上端半徑R與二次反射鏡曲面(10)頂端半徑r 之間滿足的函數(shù)關(guān)系為：

其中，n為底部的圓片狀光伏電池(6)受光面所接收的聚光輻 射強度與入射太陽光輻射強度的比值，r也為圓片狀光伏電池(6)的半徑；

則一次反射鏡曲面(11)旋轉(zhuǎn)拋物面截面函數(shù)曲線已知的x₂值與每一受光 點所在位置處相應(yīng)的已知x₁值之間滿足的函數(shù)關(guān)系式為：

根據(jù)每一個已知的x₂值對應(yīng)可得知相應(yīng)的x₁值；

依據(jù)一次反射光線與二次反射光線在二次反射鏡曲面(10)上所遵循的光 反射定律和二次反射鏡曲面(10)截面的函數(shù)曲線線段其上端的已知坐標(biāo)值，

二次反射鏡曲面(10)其截面的曲線函數(shù)為其相應(yīng)坐標(biāo)值與旋轉(zhuǎn)拋物面截 面函數(shù)曲線軌跡的坐標(biāo)值一一相對應(yīng)的曲線。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的使用二次反射法實現(xiàn)數(shù)倍聚光的太陽能發(fā)電裝置，其特 征是：二次反射鏡曲面(10)截面的函數(shù)曲線線段其上端的確定坐標(biāo)值為 (r，R／2)，r≤x₂≤R。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的使用二次反射法實現(xiàn)數(shù)倍聚光的太陽能發(fā)電裝置，其特 征是：散熱器為散熱器基板(13)下板面上均布設(shè)置的垂直于底座(12)底板面的 散熱片(8)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的使用二次反射法實現(xiàn)數(shù)倍聚光的太陽能發(fā)電裝置，其特 征是：透明防護(hù)蓋板(1)由光學(xué)塑料或光學(xué)玻璃構(gòu)成。