[發(fā)明專利]利用通過平面鏡均勻地收集的光線和通過直接接觸的冷卻法的太陽光發(fā)電裝置及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201480046743.0
• 申請(qǐng)日: 2014-06-24
• 公開（公告）號(hào): CN105473952B
• 公開（公告）日: 2020-11-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 千大植
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 金美愛
• 主分類號(hào): H02S40/22
• 分類號(hào): H02S40/22;H02S20/32;H02S40/42;H01L31/054;H02S40/20;H02S30/10;F24S30/40
• 代理公司: 北京同立鈞成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11205
• 代理人: 李艷;臧建明

1.一種太陽能發(fā)電裝置，包括：

框架；

太陽能電池板，布置于所述框架上；

至少兩個(gè)平面鏡，布置于所述框架上；

太陽光跟蹤系統(tǒng)，通過使所述框架雙軸旋轉(zhuǎn)來跟蹤太陽光；及

支撐結(jié)構(gòu)物，支撐所述太陽光跟蹤系統(tǒng)和所述框架；

其中，所述太陽能電池板與所述平面鏡被布置于所述框架上以滿足位置關(guān)系，所述位置關(guān)系包括：

笛卡兒坐標(biāo)系變化使得在所述太陽光跟蹤系統(tǒng)正常跟蹤所述太陽光時(shí)的所述太陽光的進(jìn)行方向的單位向量成為(0，0，1)，所述太陽能電池板受光面的法線方向單位向量為(0，0，1)，及

各個(gè)所述平面鏡的反射面的單位向量的z軸成分具有負(fù)值，以便通過各個(gè)所述平面鏡反射的太陽光均勻地入射到所述太陽能電池板的整個(gè)受光面，

其中所述太陽能電池板以及所述平面鏡布置在所述框架上，以使得所述平面鏡的投影圖像以及所述太陽能電池板的投影圖像在所述笛卡兒坐標(biāo)系的xy平面上形成矩陣，所述太陽能電池板的所述投影圖像位于所述矩陣的中心，并且所述平面鏡的所述投影圖像布置在所述太陽能電池板的所述投影圖像周圍，與所述太陽能電池板的x軸側(cè)相鄰的所述至少兩個(gè)平面鏡的x軸坐標(biāo)為零且與所述太陽能電池板的y軸側(cè)相鄰的所述至少兩個(gè)平面鏡的y軸坐標(biāo)為零為條件下，所述笛卡兒坐標(biāo)系的原點(diǎn)(0,0,0)是在所述太陽能電池板受光面的中心，且所述平面鏡相互隔開，

其中任意一個(gè)所述平面鏡M^i，j的x軸長度m^i，j_x和y軸長度m^i，j_y被設(shè)置成滿足關(guān)系：m_x^i，jp_x(cos2θ^i，j_x/cosθ^i，j_x)及m_y^i，jp_y(cos2θ^i，j_y/cosθ^i，j_y)，并且邊界長度，也就是m_x^i，j與p_x(cos2θ^i，j_x/cosθ^i，j_x)之間的差及m_y^i，j與p_y(cos2θ^i，j_y/cosθ^i，j_y)之間的差，經(jīng)選擇以使來自所述平面鏡M^i，j其中一個(gè)的反射光能完全覆蓋所述太陽能電池板的所述整個(gè)受光面，盡管受到所述平面鏡的排列誤差、所述太陽能電池板的排列誤差、所述太陽光跟蹤系統(tǒng)的操作或風(fēng)引起的振動(dòng)，

其中，p_x和p_y分別表示所述太陽能電池板的x軸長度和y軸長度，并且，θ^i，j_x和θ^i，j_y分別由tan2θ^i，j_x＝d^i，j_x/l^i，j及tan2θ^i，j_y＝d^i，j_y/l^i，j求得，其中矢量(d^i，j_x、d^i，j_y、l^i，j)是從所述太陽能電池板的受光面中心到所述任意一個(gè)平面鏡M^i，j的反射面中心的所述笛卡兒坐標(biāo)系上的位移矢量，

其中所述太陽能發(fā)電裝置還包括冷卻系統(tǒng)，所述冷卻系統(tǒng)冷卻所述太陽能電池板，且所述冷卻系統(tǒng)包括：

容器，容納所述太陽能電池板以及流體制冷劑；

透明窗，使入射的光透過，以便入射到所述太陽能電池板的受光面；以及

支撐臺(tái)，固定所述太陽能電池板，使得所述太陽能電池板在所述容器內(nèi)部與所述透明窗的內(nèi)表面隔開預(yù)定距離地布置，

其中所述流體制冷劑包裝及冷卻位于所述容器中的所述太陽能電池板，

其中所述透明窗與所述太陽能電池板兩者皆為平面并且彼此平行，

且所述太陽光跟蹤系統(tǒng)進(jìn)一步地根據(jù)太陽的位置變化使所述框架旋轉(zhuǎn)，使得所述太陽能電池板與所述平面鏡之間保持所述位置關(guān)系。