[實用新型]聚光腔內光伏發電裝置

有效

• 申請號: 201220211057.2
• 申請日: 2012-05-11
• 公開（公告）號: CN202586818U
• 公開（公告）日: 2012-12-05
• 發明（設計）人: 徐毅;徐政;貫叢;吳鴻
• 申請（專利權）人: 長春工程學院
• 主分類號: H02N6/00
• 分類號: H02N6/00;H01L31/052
• 代理公司: 吉林省長春市新時代專利商標代理有限公司 22204
• 代理人: 石連志

技術領域

本實用新型屬于光伏電池技術。

背景技術

現有聚光太陽能電池系統只能單次利用聚光照射，光子利用率低。同時還存在著冷卻成本高、光電池野外老化快易損壞等問題。

發明內容

本實用新型的目的在于提供一種太陽能轉換效率高并能適應惡劣環境的聚光腔內光伏發電裝置，如圖所示，包括基座、太陽能跟蹤器和支架，支架向上固定一個拋物面反射聚光鏡，拋物面反射聚光鏡有邊緣支架，其特征在于在邊緣支架上方固定一個反射凹面鏡，其正下方設有圓柱形空芯導光管，該導光管穿過拋物面聚光鏡中心孔洞并固定于拋物面底部，一個球形空腔固定在基座上，球形空腔有進光孔，導光管出口對準球型空腔通光孔，球形空腔內壁通過串并聯布滿硅光太陽能電池片，進光孔上安裝一個紅外吸收濾光片。由于拋物面鏡與凹面鏡焦點重合，所以凹面鏡將反射出一束準平行陽光，該束陽光通過導光管和球形空腔進光孔進入球形空腔，在入射陽光照下腔體產生光伏效應輸出電能。拋物面聚光鏡安裝在太陽能跟蹤器上，其結構不影響任何跟蹤位置下準平行陽光射入球形空腔。球形空腔進光孔由紅外吸收濾光片遮擋，起到隔熱、隔雨、隔塵之作用。在紅外吸收濾光片的外邊緣裝有導熱金屬片，導熱金屬片的外側安裝熱電電池，熱電電池的高溫面緊貼導熱金屬片，低溫面置于環境溫度中。加裝導熱金屬片及熱電電池可實現紅外吸收濾片上的熱電轉換利用。

本裝置可將拋物面鏡聚光面積（受光面積）設計為球形空腔內表面積即硅光電池面積的數十倍，使腔內硅光電池受光強度較普通日照強度成倍增加，構成一種新型太陽能聚光電池，不但成倍增加了光電轉換率，而且大大節省了光電池用量。由于入射進空腔內的光子只能在腔內反射，產生反射光伏利用，所以該系統大大提高了光子利用率。紅外吸收濾光片阻擋1200nm以上不產生光伏效應的制熱光子進入腔內，有效解決了聚光光伏電池冷卻問題，降低了聚光電池造價，另外由于該系統將硅光電池置于腔內，隔絕了野外露天環境下的諸多有害因素，可大大提高電池片的使用壽命，降低了系統造價。

附圖說明

?附圖為本實用新型結構示意圖。圖中：1、拋物面反射聚光鏡，2、邊緣支架，3、反射凹面鏡?，4、太陽能跟蹤器，5、球形空腔，6、光太陽能電池片，7、導光管，8、基座，9、紅外吸收濾光片，10、導熱金屬片，11、熱電電池，12、拋物面反射聚光鏡支架。

具體實施方式

本實施例拋物面反射聚光鏡的截面直徑為2500mm，拋物面反射聚光鏡通過支架固定在太陽能跟蹤器上，拋物面反射聚光鏡的邊緣上設有邊緣支架，邊緣支架前端固定反射凹面鏡，反射凹面鏡半徑為113.5mm，拋物面反射聚光鏡中心孔洞和球形空腔進光孔直徑100mm，球形空腔直徑250mm，導光管出口對準球型空腔上的進光孔。腔內硅光電池片可按球形制成多邊體，本例采用邊長均為100mm正六邊形電池片，共20片。整個球形空腔分半制作然后組裝。