[實用新型]一種帶有聚光透鏡的太陽能電池

有效

• 申請號: 201720430947.5
• 申請日: 2017-04-24
• 公開（公告）號: CN206619605U
• 公開（公告）日: 2017-11-07
• 發明（設計）人: 陳紀霖
• 申請（專利權）人: 陳紀霖
• 主分類號: H01L31/054
• 分類號: H01L31/054
• 代理公司: 東莞眾業知識產權代理事務所(普通合伙)44371
• 代理人: 何恒韜

技術領域

本實用新型涉及太陽能電池技術領域，特別涉及一種帶有聚光透鏡的太陽能電池。

背景技術

太陽能電池是一種對光有響應并能將光能轉化成電力的器件，能產生光伏效應的材料有許多種，如：單晶硅、多晶硅、非晶硅、砷化鎵、硒銦銅等，它們的發電原理基本相同，以晶體為例描述光電過程。P型晶體硅經過摻雜磷可得N型硅，形成P-N結。當光線照射太陽能電池表面時，一部分光子被硅材料吸收；光子的能量傳遞給了硅原子，使電子發生了越遷，成為自由電子在P-N結兩側集聚形成了電位差，這就是“光生伏打效應”；當外部接通電路時，在該電壓的作用下，將會有電流流過外部電路產生一定的輸出功率；這個過程的實質是：光子能量轉換成電能的過程。

太陽能電池的輸出功率是變化的，在不同時間和不同地點，同一塊太陽能電池的輸出功率是不同的，太陽能電池的峰值功率由當地的太陽平均輻射強度與末端的用電負荷決定。由于硅材料較脆弱，通常需要在硅材料表面增加高強度、高透光率的玻璃材料作為保護罩，構成完整的太陽能電池。保護罩的強度和透光度也直接影響太陽能電池的使用壽命和光電轉換效率。

在現有技術中，太陽能電池的保護罩通常為高透光性的平板玻璃，但是，平板玻璃具有如下缺陷：其一、無聚光作用，難以提高太陽光利用率；其二、當太陽光于上午或下午斜向照射在太陽能電池板上時，太陽能電池板吸收光子的的效率會變得很低。

隨著技術的進步，本領域技術人員研發了帶有聚光透鏡的太陽能電池，例如：中國專利200410063090.5公開了一種陽光發電器，中國專利201520138034.7公開了一種弧形面太陽能電池片，中國專利201510063809.3公開了一種帶有菲涅爾透鏡納米結構的太陽能電池。然而，這些帶有聚光透鏡的太陽能電池還存在以下缺陷：其一、其聚光作用是將四周光線聚向太陽能電池板的正中心部位，造成光線過分集中；其二、這些聚光透鏡通常是圓形透鏡，而太陽能電池板通常為方形電池板，當圓形聚光透鏡置于方形太陽能電池板之上時，在太陽能電池板的四角部位無法實現聚光，即具有四個聚光死角，降低了聚光效率。

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題是針對上述現有技術的不足，提供一種帶有聚光透鏡的太陽能電池，該太陽能電池的聚光透鏡聚光效率高，能將太陽能電池板兩邊的光線聚向中間部位，并且能使方形太陽能電池板的四角部位仍能實現聚光。

為解決上述技術問題，本實用新型第一技術方案是：一種帶有聚光透鏡的太陽能電池，包括方形太陽能電池板、方形聚光透鏡及固定框架，所述方形聚光透鏡安裝于方形太陽能電池板之上，所述方形聚光透鏡及方形太陽能電池板的四周通過所述固定框架固定在一起；所述方形聚光透鏡的下側面為平面，所述方形聚光透鏡的上側面為向外凸起的弧面，沿著方形聚光透鏡的長度方向，所述弧面的弧度均勻一致。

優選地，所述弧面的弧度為0.1弧度～2弧度，進一步優選為0.5弧度～1.2弧度。

為解決上述技術問題，本實用新型第二技術方案是：一種帶有聚光透鏡的太陽能電池，包括方形太陽能電池板、方形聚光透鏡及固定框架，所述方形聚光透鏡安裝于方形太陽能電池板之上，所述方形聚光透鏡及方形太陽能電池板的四周通過所述固定框架固定在一起；所述方形聚光透鏡的下側面為平面，所述方形聚光透鏡的上側面為線性菲涅爾透鏡面，該線性菲涅爾透鏡面的紋路方向與方形聚光透鏡的長度方向相一致。

本實用新型的有益效果是：針對第一技術方案，由于方形聚光透鏡的上側面為向外凸起的弧面，且沿著方形聚光透鏡的長度方向，所述弧面的弧度均勻一致，因此，方形聚光透鏡能將方形太陽能電池板兩側的光線向中間聚攏，即能將東、西向的太陽光向中間聚攏，其聚光效率高，并且能使方形太陽能電池板的四角部位仍能實現聚光；針對第二技術方案，同理，由于方形聚光透鏡的上側面為線性菲涅爾透鏡面，該線性菲涅爾透鏡面的紋路方向與方形聚光透鏡的長度方向相一致，因此，方形聚光透鏡能將方形太陽能電池板兩側的光線向中間聚攏，即能將東、西向的太陽光向中間聚攏，其聚光效率高，并且能使方形太陽能電池板的四角部位仍能實現聚光。

附圖說明

圖1為實施例一的整體結構示意圖。

圖2為實施例一的分散結構示意圖。

圖3為實施例一的聚光光路結構示意圖。

圖4為實施例二的整體結構示意圖。

圖5為實施例二的分散結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型的結構原理和工作原理作進一步詳細說明。

實施例一