[實(shí)用新型]光電轉(zhuǎn)換模塊

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201520764362.8
• 申請(qǐng)日: 2015-09-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN205103445U
• 公開(kāi)（公告）日: 2016-03-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳大彤
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 陳大彤
• 主分類(lèi)號(hào): G02B6/43
• 分類(lèi)號(hào): G02B6/43
• 代理公司: 長(zhǎng)沙市阿凡提知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 43216
• 代理人: 張勇;曹俊

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于光電轉(zhuǎn)換領(lǐng)域，具體地涉及一種光電轉(zhuǎn)換模塊。

背景技術(shù)

在光電轉(zhuǎn)換領(lǐng)域，在光電轉(zhuǎn)換模塊中添加聚光裝置可以有效提高光電轉(zhuǎn)換模塊中光電轉(zhuǎn)換單元的每單位產(chǎn)生的電能，進(jìn)而降低光電轉(zhuǎn)換的成本。

以光伏發(fā)電為例，采用聚光方式的光電轉(zhuǎn)換模塊可以減少給定功率所需的電池面積，用比較便宜的聚光裝置來(lái)部分代替昂貴的光伏電池。因此，高效、低成本的光電轉(zhuǎn)換模塊越來(lái)越受到人們的重視。

現(xiàn)有技術(shù)中，光電轉(zhuǎn)換模塊中的聚光裝置主要是具有追蹤功能的高倍聚光裝置。聚光裝置的追蹤功能可以使聚光裝置始終以設(shè)定的方向和角度接收傳輸方向變化的光束，高倍聚光功能可以使聚光裝置輸出更高光能強(qiáng)度的光照，從而使光電轉(zhuǎn)換模塊輸出更多的電能。

例如，公開(kāi)號(hào)為CN102789046A的中國(guó)專(zhuān)利《一種多平面反射鏡太陽(yáng)能聚光裝置》中，在聚光裝置中設(shè)置轉(zhuǎn)動(dòng)部件，通過(guò)電動(dòng)推桿的伸縮推動(dòng)“H”型主框架的俯仰角度，從而使多平面反射鏡陣列跟蹤太陽(yáng)高度角，并通過(guò)電動(dòng)轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)使多平面反射鏡陣列跟蹤太陽(yáng)方位角。其中，采用轉(zhuǎn)動(dòng)部件跟蹤太陽(yáng)的高度角和方位角的方式追蹤控制方法復(fù)雜，而且轉(zhuǎn)動(dòng)部件在長(zhǎng)期自然環(huán)境條件下難以具有較高的可靠性。因此，具有追蹤功能的高倍聚光裝置還存在如下缺點(diǎn)：

結(jié)構(gòu)復(fù)雜，會(huì)導(dǎo)致聚光裝置的成本高昂，進(jìn)而使光能利用在成本上喪失優(yōu)勢(shì)；及

可靠性不足，難以滿(mǎn)足光能利用系統(tǒng)長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定工作的要求。

此外，為了避免在聚光裝置中引入復(fù)雜的轉(zhuǎn)動(dòng)部件，公開(kāi)號(hào)為CN103155172A的中國(guó)專(zhuān)利《高效太陽(yáng)能電池陣列》中，利用支架組件將多個(gè)光伏模塊和多個(gè)反射器分別對(duì)應(yīng)地機(jī)械互連形成互聯(lián)系統(tǒng)，并通過(guò)支架組件調(diào)節(jié)光伏模塊和反射器之前的夾角。但是，該支架組件結(jié)構(gòu)復(fù)雜導(dǎo)致其制造成本會(huì)比較高，進(jìn)而使得整個(gè)電池陣列的成本增加。

另外，在光電轉(zhuǎn)換模塊內(nèi)，光電轉(zhuǎn)換單元是以依次串接的方式電連接。為了使光電轉(zhuǎn)換模塊處于較佳的工作狀態(tài)，聚光裝置通常致力于輸出光能強(qiáng)度均勻的光照于光電轉(zhuǎn)換單元表面。即光電轉(zhuǎn)換模塊的光電轉(zhuǎn)換單元對(duì)光照的均勻程度非常敏感，在非均勻光照條件下運(yùn)行狀態(tài)欠佳。

針對(duì)無(wú)法充分利用非均勻光照的缺陷，業(yè)界為了進(jìn)一步地利用非均勻光照，現(xiàn)有技術(shù)公開(kāi)號(hào)為CN101978510B的中國(guó)專(zhuān)利和專(zhuān)利號(hào)為US8748727的美國(guó)專(zhuān)利公開(kāi)了一種由光伏電池并聯(lián)連接構(gòu)成的光伏組件。該光伏組件中，光伏電池彼此并聯(lián)連接形成多個(gè)行，然后多個(gè)行之間串聯(lián)連接。該光伏組件中并聯(lián)連接的光伏電池使得該光伏組件可以降低對(duì)非均勻光照的敏感性，提高其在常見(jiàn)非均勻光照條件下的輸出電能；但是其缺點(diǎn)在于并聯(lián)連接的光伏電池具有較低的輸出電壓和較大的輸出電流，這會(huì)增加該光伏組件輸出電能的損耗。而且較大的輸出電流需要使用較粗的導(dǎo)線(xiàn)以傳導(dǎo)電流，這又會(huì)增加該光伏組件的成本。

但是，對(duì)于在特定情況下的非均勻光照條件，例如沿第一維方向光能強(qiáng)度均勻，沿垂直于所述第一維方向的第二維方向光能強(qiáng)度非均勻的光照，目前業(yè)界尚未發(fā)現(xiàn)充分利用該特定情況下的非均勻光照進(jìn)行光伏發(fā)電的研究。

因此，有必要提供一種可以充分利用該特定情況下的非均勻光照的光電轉(zhuǎn)換模塊。

實(shí)用新型內(nèi)容

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型實(shí)施例公開(kāi)一種光電轉(zhuǎn)換模塊。

所述光電轉(zhuǎn)換模塊包括光能輻射源和光伏組件，所述光能輻射源包括光源及光傳導(dǎo)組件，所述光源產(chǎn)生光束，所述光傳導(dǎo)組件是透光板，所述透光板接收來(lái)自光源的光束，并折射改變光束至設(shè)定平面形成光能強(qiáng)度沿設(shè)定平面的第一維方向均勻分布，沿設(shè)定平面的垂直于所述第一維方向的第二維方向非均勻分布的光照；所述光伏組件包括多個(gè)相互電位隔離的光電轉(zhuǎn)換單元帶和多個(gè)輸出端，每一所述光電轉(zhuǎn)換單元帶平行于所述第一維方向，并接收所述光能輻射源產(chǎn)生的光能，所述多個(gè)輸出端與所述多個(gè)光電轉(zhuǎn)換單元帶分別對(duì)應(yīng)連接，分別獨(dú)立輸出每一光電轉(zhuǎn)換單元帶產(chǎn)生的電能。

在本實(shí)用新型提供的光電轉(zhuǎn)換模塊一較佳實(shí)施例中，所述光傳導(dǎo)組件是聚光透鏡，所述聚光透鏡接收來(lái)自所述光源的光束，并匯聚光束傳輸至所述光伏組件的入光面。

在本實(shí)用新型提供的光電轉(zhuǎn)換模塊一較佳實(shí)施例中，所述光傳導(dǎo)組件包括多個(gè)子聚光透鏡，所述多個(gè)子聚光透鏡配合陣列組成所述光傳導(dǎo)組件。

在本實(shí)用新型提供的光電轉(zhuǎn)換模塊一較佳實(shí)施例中，所述多個(gè)子聚光透鏡引導(dǎo)所述光束至所述光伏組件表面形成平行于所述第一維方向的條狀光照帶。

在本實(shí)用新型提供的光電轉(zhuǎn)換模塊一較佳實(shí)施例中，沿所述第二維方向，所述多個(gè)光電轉(zhuǎn)換單元帶相互絕緣間隔設(shè)置。