[實用新型]低成本聚光太陽能光伏發電裝置

有效

• 申請號: 201520156051.3
• 申請日: 2015-03-19
• 公開（公告）號: CN204424288U
• 公開（公告）日: 2015-06-24
• 發明（設計）人: 劉興翀;魏欣;魏澤忠
• 申請（專利權）人: 成都格萊飛科技股份有限公司
• 主分類號: H01L31/05
• 分類號: H01L31/05;H01L31/054
• 代理公司: 成都金英專利代理事務所(普通合伙) 51218
• 代理人: 袁英

技術領域

本實用新型涉及太陽能發電領域，特別是涉及低成本聚光太陽能光伏發電裝置。

背景技術

隨著光伏電池生產技術的逐步提高，光電轉換效率在上升，制造成本在下降。但是，光伏電池仍然未能普及應用，現有的光伏電池成本高昂，短時間內無法收回投資，與其他供電方式相比，沒有競爭力。而正在開發的價格更加低廉的光伏電池尚處于研究階段，在短期內不會進入市場。相比之下，使用聚光器來倍增光伏電池接收的光能的方案更加現實，可以有效的降低現有太陽能發電的價格。現在出現了一些聚光太陽能光伏發電裝置，各太陽能電池之間采用銅箔連接，但是這些裝置價格昂貴，不利于推廣。

石石墨烯是一種由碳原子以sp2雜化軌道組成六角型呈蜂巢晶格的平面片狀結構的新材料，從石墨材料中剝離出的單層碳原子面，是碳的二維結構，硬度超過鉆石，同時又像橡膠一樣可以伸展。它的導電和導熱性能超過任何銅線，重量幾乎為零。石墨烯的發現在納米科技上是有跨時代意義的。石墨烯在新型材料、太陽能電池、傳感器、納米電子學、復合材料、場發射材料及能量存儲等領域具有廣泛的應用。

實用新型內容

本實用新型的目的在于克服現有技術的不足，提供一種低成本聚光太陽能光伏發電裝置，用石墨烯薄膜代替銅箔作為導電層，提高了太陽能光伏發電裝置的發電效率，降低了聚光太陽能光伏發電裝置的成本，并延長了聚光太陽能光伏發電裝置的使用壽命。

本實用新型的目的是通過以下技術方案來實現的：低成本聚光太陽能光伏發電裝置，它包括多塊太陽能電池、底板、多個菲涅爾透鏡和外框，每塊太陽能電池的背面設置有散熱板，散熱板排列安裝在底板上，每塊太陽能電池正面設置有菲涅爾透鏡，菲涅爾透鏡排列安裝在外框上，外框安裝在底板上，太陽能電池之間通過石墨烯薄膜連接，太陽能電池的正面與菲涅爾透鏡之間設置有光漏斗。

所述的光漏斗的形狀為錐形，包括上、下兩個端口和四個等腰梯形的側面，上端口的面積大于下端口的面積。

所述的光漏斗的材料為金屬或純石英。

所述的光漏斗的下端口形狀和大小與太陽能電池的有效面形狀和大小完全一致。

所述的石墨烯薄膜的原子層數為兩層、四層或六層。

所述的光漏斗的高度為太陽能電池高度的3倍。

所述的菲涅爾透鏡的材料為高密度聚乙烯。

本實用新型的有益效果是：

（1）各太陽能電池之間采用銅箔連接，由于石墨烯薄膜電阻率極低，電子遷移的速度極快，提高了聚光太陽能光伏發電裝置的發電效率；

（2）采用石墨烯薄膜代替銅箔，降低了太陽能光伏發電裝置的價格，有利于聚光太陽能光伏發電技術的推廣；

（3）石墨烯薄膜比銅箔的機械強度更好，不容易斷裂，可以延長聚光太陽能光伏發電裝置的使用壽命；

（4）漏斗的下端口形狀和大小與太陽能電池的有效面形狀和大小完全一致，保證了匯聚后的太陽光完全聚集到太陽能電池的有效面上，提高了發電量；

（5）菲涅爾透鏡的材料采用高密度聚乙烯，具有良好的抗老化性能，能夠大大延長其工作壽命。

附圖說明

圖1為本實用新型低成本聚光太陽能光伏發電裝置的結構示意圖；

圖中：1-菲涅爾透鏡，2-外框，3-光漏斗，4-太陽能電池，5-底板，6-散熱板，7-石墨烯薄膜。

具體實施方式

下面結合附圖進一步詳細描述本實用新型的技術方案，但本實用新型的保護范圍不局限于以下所述。

如圖1所示，低成本聚光太陽能光伏發電裝置，它包括多塊太陽能電池4、底板5、多個菲涅爾透鏡1和外框2，每塊太陽能電池4的背面設置有散熱板6，散熱板6排列安裝在底板5上，每塊太陽能電池4正面設置有菲涅爾透鏡1，菲涅爾透鏡1排列安裝在外框2上，外框2安裝在底板5上，太陽能電池4之間通過石墨烯薄膜7連接，太陽能電池4的正面與菲涅爾透鏡1之間設置有光漏斗3。由于石墨烯薄膜7電阻率極低、電子遷移的速度極快，采用石墨烯薄膜7代替原有的銅箔作為導電層，提高了聚光太陽能光伏發電裝置的發電效率，降低了聚光太陽能光伏發電裝置的成本，另外，由于石墨烯薄膜7具有比銅箔更好的機械性能，不容易斷裂，可以延長聚光太陽能光伏發電裝置的使用壽命。

所述的光漏斗3的形狀為錐形，包括上、下兩個端口和四個等腰梯形的側面，上端口的面積大于下端口的面積。

所述的光漏斗3的材料為金屬或純石英。