[發(fā)明專利]無跟蹤聚光式太陽能電池用玻璃球板

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210353351.1
• 申請日: 2012-09-21
• 公開（公告）號: CN102825867A
• 公開（公告）日: 2012-12-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王蕓;沈洪雪;彭程
• 申請（專利權(quán)）人: 蚌埠玻璃工業(yè)設(shè)計研究院;中國建材國際工程集團有限公司
• 主分類號: B32B17/06
• 分類號: B32B17/06;H01L31/048;H01L31/052
• 代理公司: 安徽省蚌埠博源專利商標事務(wù)所 34113
• 代理人: 楊晉弘

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及太陽能電池光伏領(lǐng)域，特別涉及太陽能電池用的無需對日跟蹤的高透超白光伏玻璃板。

背景技術(shù)

據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，全世界的煤炭儲備量僅夠使用七十年左右，而石油的儲備量更少，大約在五十年之后將使用殆盡，因此在能源日益短缺的今天，無窮無盡的太陽能近年來越來越得到人們的重視，其也成為目前各國最具活力的研究課題之一。但目前高額的太陽能電池組件成本仍然是制約光伏發(fā)電大規(guī)模應(yīng)用的一個主要因素。

為了降低光伏發(fā)電系統(tǒng)的成本同時提高單位面積發(fā)電量，國外一些發(fā)達國家都在研究一種聚光光伏電池，即通過一個聚光系統(tǒng)將太陽光匯聚到光伏電池上。一方面提高了發(fā)電量，另一方面降低了發(fā)電成本，即采用一種雙軸對日跟蹤系統(tǒng)，但這種系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜而且容易受到周圍環(huán)境和特殊天氣的影響，故有時其不能正常工作，進而達不到充分利用太陽能的作用。結(jié)果導(dǎo)致太陽能電池穩(wěn)定性大大降低。經(jīng)計算，采用了雙軸對日跟蹤系統(tǒng)雖然較先前太陽能電池組件成本有所降低，但總體成本仍然較高，而且特別是這種雙軸對日跟蹤系統(tǒng)更是占到總成本的三分之二。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是為了解決現(xiàn)有的太陽能電池聚光系統(tǒng)存在的結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高昂的缺點，提供的一種無跟蹤聚光式太陽能電池用玻璃球板。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案：

一種無跟蹤聚光式太陽能電池用玻璃球板，在兩塊高透超白光伏玻璃之間粘接有至少2層相同粒徑、折射率依次增大的空心玻璃微珠，所述空心玻璃微珠和兩塊高透超白光伏玻璃經(jīng)過高溫?zé)Y(jié)形成玻璃球板。

每層空心玻璃微珠利用聚酯類有機膠結(jié)合起來，不同折射率的空心玻璃微珠進行分層逐步涂抹，即先在底層超白玻璃基板上利用涂抹機均勻涂抹上折射率為較高的空心玻璃微珠，厚度約為0.15mm－0.2mm，而后在退火爐中進行100℃保溫5分鐘，使涂層稍稍硬化，再進行折射率遞減的空心玻璃微珠的涂抹，然后重復(fù)上述步驟，在涂抹完最后一層空心玻璃后，加蓋頂層上高透超白玻璃基板，然后整個玻璃球板在350℃~650℃內(nèi)進行高溫處理，處理時間為2~6h，根據(jù)最密積堆積理論，空冷以后的空心玻璃微珠會自動進行最密積排列。折射率不同的空心玻璃微珠為根據(jù)不同的玻璃料配方進行燒結(jié)得到。

通過對溫度，時間的調(diào)節(jié)來控制空心玻璃的排列方式，本發(fā)明中無需對排列方式進行刻意控制，使其按照最密積堆積理論進行最密積排列方式排列即可。這樣燒結(jié)以后每層不同折射率的空心玻璃微珠都按照最密積方式排列，入射太陽光進入不同折射率的空心玻璃微珠，由于每層折射率不同，當(dāng)進入下一層時其折射角發(fā)生改變，當(dāng)太陽光逐步通過每一層空心玻璃微珠時，最終在輸出端折射光大部分以垂直于太陽能電池的角度進行輸出，而后直接照射到太陽能電池上。此時太陽能電池就獲得了來自不同方向的太陽光，實現(xiàn)了太陽能電池的無跟蹤的目的，達到了降低太陽能電池組件成本的目標。

本發(fā)明的有益效果是：采用一種無跟蹤式太陽能電池聚光光伏用玻璃微球板，其安裝較方便，成本較低，而且其穩(wěn)定性較高，提高了轉(zhuǎn)換效率，其有效避免了高成本，低穩(wěn)定性，轉(zhuǎn)換率較低的雙軸對日跟蹤系統(tǒng)的使用，大大降低了太陽能電池組件的成本，同時也為太陽能電池的廣泛普及起到了一定的推動作用。

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進一步說明。

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理圖。

具體實施方式

在圖1中，在頂層高透超白玻璃7、底層高透超白玻璃基板8之間，設(shè)有A、B、C三層空心玻璃微珠疊加在一起形成的玻璃微球，其折射率至上而下為1.50~1.93，所用空心玻璃微珠粒徑在10μ～60μ之間選擇。

不同折射率的空心玻璃微珠進行分層逐步涂抹，每層空心玻璃微珠利用聚酯類有機膠結(jié)合起來，即先在超白玻璃基板8上利用涂抹機均勻涂抹上折射率為1.93的空心玻璃微珠，厚度約為0.15mm－0.2mm，而后在退火爐中進行100℃保溫5分鐘，使涂層稍稍硬化，再進行折射率為1.83的空心玻璃微珠的涂抹，然后重復(fù)上述步驟，在涂抹完最后一層折射率為1.5空心玻璃的時候，在其上加上高透超白玻璃基板7，然后整個玻璃球板在350℃~650℃內(nèi)進行高溫處理，處理時間為2~6h，根據(jù)最密積堆積理論，空冷以后的空心玻璃微珠會自動進行最密積排列。折射率不同的空心玻璃微珠為根據(jù)不同的玻璃料配方進行燒結(jié)得到，其屬于本課題小組另一組成員的保密課題，這里就不再贅述。

本發(fā)明的工作原理是：不垂直于玻璃微球板的太陽光1和3通過高透超白玻璃7照射到玻璃微球板上，由于每一層玻璃微球板的折射率都不同，太陽光1和3經(jīng)過不同折射率的空心玻璃微珠的折射，其折射角發(fā)生改變，最終形成垂直于高透超白玻璃8的折射光4和6，而垂直于高透超白玻璃7的入射光2通過玻璃微球板的折射直接形成垂直于高透超白玻璃8的折射光5，最后處于垂直狀態(tài)的折射光4、5、6直接照射到太陽能電池上進行光伏發(fā)電。