[實用新型]旋轉(zhuǎn)曲面光伏發(fā)電聚光器

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200920136382.5
• 申請日: 2009-01-14
• 公開（公告）號: CN201352561Y
• 公開（公告）日: 2009-11-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 許志龍;張建一;劉菊東;張耀明;侯達盤
• 申請（專利權(quán)）人: 集美大學
• 主分類號: H01L31/052
• 分類號: H01L31/052;H01L31/0232;H01L31/024;G02B7/00;H02N6/00
• 代理公司: 廈門市新華專利商標代理有限公司
• 代理人: 渠述華

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種光伏發(fā)電聚光器，特別是一種旋轉(zhuǎn)曲面光伏發(fā)電聚光器，屬于太陽能利用技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

太陽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)利用太陽能不僅可以節(jié)約日益枯竭的常規(guī)能源，緩解嚴峻的資源短缺問題，而且還可以減少污染，保護人類賴以生存的生態(tài)環(huán)境。在眾多的太陽能利用技術(shù)中，太陽能光伏發(fā)電技術(shù)實現(xiàn)了直接將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，是一種最方便的利用方式，它具有運行安全可靠、無需燃料、無噪聲、無污染、可就地利用、使用維護簡便、規(guī)模可大可小等優(yōu)點，因而受到了世界各國的重視。

雖然太陽能光伏發(fā)電具有很多優(yōu)點，但在光伏發(fā)電的發(fā)展過程中，使用成本過高一直是制約其迅速推廣應(yīng)用的關(guān)鍵因素。其重要原因之一是：用于生產(chǎn)太陽能電池的半導體材料價格昂貴，消耗量大，導致以太陽能電池為核心的光伏發(fā)電系統(tǒng)的成本難以大幅度降低。

常規(guī)的光伏發(fā)電系統(tǒng)一般是將太陽能電池固定安裝，價格居高不下，難以迅速推廣應(yīng)用。根據(jù)太陽能電池在一定條件下輸出的電流與接受的光照強度成正比增加而又不至于影響光伏電池壽命的特征，人們開始研究采用聚光和跟蹤技術(shù)，希望在獲得同樣電能的情況下減少太陽能電池的用量，而增加的跟蹤聚光的成本遠低于所節(jié)約的太陽能電池的成本相當于用普通的金屬玻璃等材料代替昂貴的半導體材料。德國、美國、西班牙、澳大利亞等國都分別開發(fā)了菲涅爾透鏡聚光、反射聚光等各種聚光光伏發(fā)電系統(tǒng)，現(xiàn)有折射聚光的缺點是光強均勻性較差，透過率難以提高，制造成本較高，大型拋物面反射聚光的缺點是拋物面反射鏡制造難度大，成本較高，反射鏡容易破碎，機構(gòu)整體防風性能差。這些均導致整套系統(tǒng)性價比提高不明顯，使得聚光光伏發(fā)電系統(tǒng)的優(yōu)勢難以體現(xiàn)。到目前為止，僅有少量試驗、示范性質(zhì)的聚光光伏發(fā)電系統(tǒng)投入運行。

近幾年來，我國太陽能光伏組件產(chǎn)量幾乎以每年翻番的速度增長，但太陽能光伏技術(shù)開發(fā)和利用的水平不僅遠低于發(fā)達國家，也落后于印度、巴西等發(fā)展中國家。盡管我國有著很好的太陽能資源和光伏電池制造能力，但是太陽能光伏產(chǎn)業(yè)的整體水平與發(fā)達國家還有很大的差距，一是太陽能電池所使用的晶體硅原料的生產(chǎn)依賴進口，原料緊缺，目前乃至今后很長一段時期，成本下降的空間較小，二是太陽能光伏系統(tǒng)應(yīng)用還很少。

現(xiàn)有的光伏發(fā)電聚光器結(jié)構(gòu)及特點：菲涅爾透鏡聚光器(聚光不均勻)；大型拋物面聚光(制造難度大)；V型聚光器(聚光倍數(shù)低)；八面玲瓏聚光器(四個三角形鏡面聚光不均勻)；我們之前設(shè)計的蝶式，由于全部采用發(fā)射鏡聚光，對污染較大的地區(qū)，太陽的散射光較多，實際聚光效果不理想。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的在于提供一種具有較高反射鏡利用率的旋轉(zhuǎn)曲面光伏發(fā)電聚光器，它還具有精度高、重量輕、成本低廉、性價比高、可批量注塑制造的特點。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型的技術(shù)解決方案是：

本實用新型是一種旋轉(zhuǎn)曲面光伏發(fā)電聚光器，它包括反射圓筒、圓形電池片和散熱板；所述的反射圓筒為口部直徑大、底部直徑小的圓筒狀形構(gòu)件，反射圓筒的底部安裝在散熱板上；所述的圓形電池片安裝在反射圓筒的小直徑底部端口處且固定在散熱板上。

所述的反射圓筒的圓筒內(nèi)壁形狀采用一條曲線或由多條直線組成的折線作母線，繞中心線旋轉(zhuǎn)得到的回轉(zhuǎn)曲面，太陽光經(jīng)過該回轉(zhuǎn)曲面反射后可均勻照射到底部的圓形電池片上。

所述的多個旋轉(zhuǎn)曲面光伏發(fā)電聚光器排列安裝跟蹤太陽轉(zhuǎn)動的支架上。

所述的圓形電池片通過導熱膠直接粘貼在散熱片上。

所述的反射圓筒采用精密注塑成型，反射圓筒內(nèi)壁采用真空直流濺射鍍膜技術(shù)，在塑料的圓筒內(nèi)壁上鍍上一層反射膜，以提高太陽光線的反射率。

所述的圓形電池片硅材料可直接由圓柱硅棒切得成型。

所述的散熱板可直接作為安裝整個旋轉(zhuǎn)曲面光伏發(fā)電聚光器的連接架，通過螺栓聯(lián)接把塑料制成的反射圓筒固定在散熱板上，再通過螺栓聯(lián)接把整個旋轉(zhuǎn)曲面光伏發(fā)電聚光器固定在跟蹤太陽轉(zhuǎn)動的支架上。

本實用新型還包括一透光罩，該透光罩安裝在反射圓筒大口徑端口處，把整個反射圓筒內(nèi)腔封裝起來。

采用上述方案后，本實用新型具有以下優(yōu)點：

(1)由于本實用新型的反射圓筒內(nèi)壁采用真空直流濺射鍍膜技術(shù)，可獲得較高的反射率；內(nèi)壁曲面，可確保太陽光線經(jīng)過它反射后均勻地照到底部的圓形電池片上；反射圓筒采用注塑工藝，適合大批量生產(chǎn)，達到重量輕、成本低、性價比高。