[發明專利]一種棱鏡折光太陽能發電裝置

無效

• 申請號: 201210565946.3
• 申請日: 2012-12-24
• 公開（公告）號: CN103023381A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發明（設計）人: 李國昌;伍康文
• 申請（專利權）人: 李國昌;伍康文
• 主分類號: H02N6/00
• 分類號: H02N6/00;G02B7/18
• 代理公司: 石家莊冀科專利商標事務所有限公司 13108
• 代理人: 李羨民;高錫明

技術領域

本發明涉及一種利用棱鏡折光原理提高發電效率的太陽能發電設備，屬于光伏發電技術領域。

背景技術

隨著全球化石能源的日漸枯竭和人類環保意識的增強，以硅光伏電池為核心的太陽能發電事業近年來有了飛速的發展。目前，太陽能電池組件主要有兩種，即傳統的平板式太陽能光伏組件和聚光式太陽能電池組件。

傳統的平板式太陽能光伏組件在太陽光照射下發電，使用的硅片較多，發電成本較高。

聚光式太陽能電池組件減少了昂貴的電池片的使用量，一般使用費涅耳透鏡、拋物面鏡等光學元件實現高倍聚光。這種發電系統均設置太陽跟蹤和水冷裝置，以解決光斑偏離電池片的問題和因溫升而致電池片失效的問題。雖然跟蹤技術和冷卻技術是成熟的，但其設備的制造、運行、維修等成本較高，從而使通過聚光技術降低發電成本的初衷落空。

有的聚光式發電系統使用反射式斗型聚光裝置，它適合低倍聚光系統，雖然省去了水冷系統，但因其聚光效率較低，十幾倍的聚光比設計在實踐中只能得到3倍左右的聚光效果，聚光效率不到20%（此處所謂聚光效率是指照射到硅電池片上的光能與入射光能的比值）。有的低倍聚光式發電系統還另設跟蹤系統，結果使降低成本的初衷也大打折扣。

有的發電系統使用透射聚光加反射聚光的密封式低倍聚光系統，實現了免跟蹤，但其使用玻璃加硅膠層進行透射聚光、將硅片切割成窄條后再焊接成電池組等做法，都會使成本升高，且密封式結構使設備散熱受限，導致故障率上升。

因此，如何克服現有光伏發電系統的技術瓶頸，進一步降低成本、提高工作可靠性，是有關技術人員面臨的難題。

發明內容

本發明的目的在于針對現有技術之弊端，提供一種制造成本低、工作可靠性高的棱鏡折光太陽能發電裝置。

本發明所述問題是以下述技術方案實現的：

一種棱鏡折光太陽能發電裝置，它包括太陽能電池組件、鋼化玻璃棱鏡板和金屬支架，所述鋼化玻璃棱鏡板由多條棱鏡拼接而成，鋼化玻璃棱鏡板通過金屬支架固定在太陽能電池組件的上方。

上述棱鏡折光太陽能發電裝置，所述太陽能電池組件包括自下而上依次疊放并粘結在一起的散熱底板、由多個整片硅電池片串聯而成的電池組和鋼化玻璃蓋板，在太陽能電池組件的四周還設置有邊框。

上述棱鏡折光太陽能發電裝置，構成鋼化玻璃棱鏡板的多個棱鏡的橫截面形狀是斜邊為直線或弧線的直角三角形，所述棱鏡寬度H在1～100mm范圍內，棱角α在0～45°范圍內；棱鏡按如下原則布置：棱鏡寬度為中間大、兩側小，呈非等寬度分布；棱角中間小、兩側大，呈非均勻分布。

上述棱鏡折光太陽能發電裝置，所述散熱底板和鋼化玻璃蓋板為形狀相同的矩形板，構成電池組的多個硅電池片沿散熱底板和鋼化玻璃蓋板的長度方向排列，構成鋼化玻璃棱鏡板的多條棱鏡與散熱底板和鋼化玻璃蓋板的長邊平行。

上述棱鏡折光太陽能發電裝置，所述鋼化玻璃棱鏡板上表面與太陽能電池組件的高度為300～1200毫米；所述鋼化玻璃棱鏡板的寬度為1000～2000毫米；所述太陽能電池組件的寬度為?100～360毫米；

上述棱鏡折光太陽能發電裝置，所述散熱底板的厚度為1～3mm。

上述棱鏡折光太陽能發電裝置，多個棱鏡通過拼接、粘接或熔接的方式拼接成整塊鋼化玻璃棱鏡板，所述鋼化玻璃棱鏡板的厚度為1-20mm。

本發明利用鋼化玻璃棱鏡板將入射太陽光折射到太陽能電池組件上，與已有技術相比，在成倍地減少硅電池片使用量的同時，免去了日跟蹤裝置和二次聚光裝置，而且整個裝置無需密封，從而有效降低了光伏發電成本，提高了工作可靠性，為太陽能光伏發電技術的進步探索了新的途徑。

附圖說明

下面結合附圖對本發明作進一步說明。

圖1是本發明的結構示意圖；

圖2是硅電池片在散熱底板上的分布示意圖；

圖3是鋼化玻璃棱鏡板的俯視圖。

圖中各標號清單為：1、散熱底板，2、硅電池片，3、鋼化玻璃棱鏡板，4、金屬支架，5、鋼化玻璃蓋板，6、邊框，H、棱鏡寬度，α、棱角。

具體實施方式

參看圖1，本發明包括鋼化玻璃棱鏡板3、金屬支架4和太陽能電池組件，其中太陽能電池組件由散熱底板1、多個硅電池片2、鋼化玻璃蓋板5和邊框6組成。

太陽能電池組件是由整片硅電池片2串聯焊接成電池組，該電池組通過絕緣導熱粘接層與下面的散熱底板1、上面的鋼化玻璃蓋板5均勻粘結于為一體，再用邊框6封裝而成。