[發(fā)明專利]一種太陽能點聚光光伏發(fā)電裝置

有效

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• 申請日: 2012-04-26
• 公開（公告）號: CN102638199A
• 公開（公告）日: 2012-08-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張德勝;屈良
• 申請（專利權(quán)）人: 新疆天和聚能光伏科技有限公司
• 主分類號: H02N6/00
• 分類號: H02N6/00;G02B7/02
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• 代理人: 暫無信息

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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及太陽能利用技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種對太陽光進行聚光光伏發(fā)電利用的裝置。

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，最為常見的有太陽能光伏發(fā)電、太陽能熱發(fā)電、太陽能熱水器等。其中，太陽能聚光光伏發(fā)電也是利用太陽能的一種重要形式。太陽能聚光光伏發(fā)電一般是利用透鏡或反射聚焦方式，將太陽光聚焦在一塊較小的光伏電池表面。對于實際應用來說，點聚焦的菲涅爾透鏡的應用較為普遍。但由于目前用于高倍聚光的包括砷化鎵電池、Ⅲ-V族半導體多結(jié)太陽能電池等的光伏電池的成本較高，阻礙了太陽能聚光光伏發(fā)電的推廣應用。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。

當太陽能聚焦在光伏電池表面上時，會發(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彈回表面的概率，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)的工藝都十分復雜，成本較高，并仍有一部分光線會被反射。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服在點聚光光伏發(fā)電技術(shù)中，使光伏電池表面減少反射損失的技術(shù)措施存在的缺點和不足，本發(fā)明提供一種太陽能點聚光光伏發(fā)電裝置，能夠進一步降低光伏電池表面的反射損失，提高對聚光光線的利用率，提高聚光光線的利用率，并且不改變原有聚光輻射分布的均勻性。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種太陽能點聚光光伏發(fā)電裝置，包括聚光透鏡、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，聚光電池上表面與聚光透鏡表面平行，聚光透鏡將太陽入射光線聚焦形成太陽聚光光線，太陽聚光光線通過透鏡焦點照射在聚光電池上，聚光透鏡的透鏡焦點位于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。

減反射罩體包括球面殼體、支撐殼體，其中球面殼體中心位置有入射孔，支撐殼體為圓柱型，減反射罩體內(nèi)部有反射層。

透鏡焦點以聚光電池的表面為對稱鏡像面形成鏡像焦點，鏡像焦點是球面殼體內(nèi)表面的球心。根據(jù)幾何和光學知識可知，球面殼體內(nèi)表面的半徑是透鏡焦點到聚光電池的表面距離的2倍，透鏡焦點正好位于球面殼體上入射孔的中心，太陽聚光光線全部通過入射孔進入減反射罩體內(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球面殼體內(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。

太陽聚光光線全部通過入射孔進入減反射罩體內(nèi)部，照射在聚光電池表面上的輻射強度是均勻的。由聚光電池表面形成的反射光線再由球面殼體內(nèi)表面的反射層反射至聚光電池表面上的輻射強度也是均勻的，由光學知識可知，兩次均勻的輻射疊加后的輻射強度也是均勻的。均勻的輻射強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。

本發(fā)明的有益效果是：能夠進一步降低光伏電池表面的反射損失，提高對聚光光線的利用率，并且不改變原有聚光輻射的分布的均勻性。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的立體剖面結(jié)構(gòu)應用示意圖。?

圖2是本發(fā)明的通過對稱軸的剖面結(jié)構(gòu)及部分光路示意圖。

圖3是本發(fā)明的減反射罩體的三視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中標號說明如下：

1-聚光透鏡、2-聚光電池、3-電池基體、4-減反射罩體、5-球面殼體、6-入射孔、7-反射層、8-支撐殼體、10-太陽入射光線、11-太陽聚光光線、12-反射光線、13-透鏡焦點、14-鏡像焦點。

具體實施方式