[發明專利]一種可切換通透模式的太陽能收集裝置及實現方法

在審

• 申請號: 202010072057.8
• 申請日: 2020-01-21
• 公開（公告）號: CN111130451A
• 公開（公告）日: 2020-05-08
• 發明（設計）人: 張夢華;葛平蘭;馮振軍;徐忠法
• 申請（專利權）人: 奧提贊光晶(山東)顯示科技有限公司
• 主分類號: H02S40/22
• 分類號: H02S40/22;G02B6/12;G02B6/124
• 代理公司: 北京志霖恒遠知識產權代理事務所(普通合伙) 11435
• 代理人: 趙奕

本發明涉及一種可切換通透模式的太陽能收集裝置及實現方法，通過在波導基體外表面附著第一全息波導光柵，使照射在其上的光線衍射進波導基體，在其內部發生無損耗全反射傳輸，最終從波導基體導出照射在太陽能電池板單元上，太陽能電池板單元的設置位置被定向為使得從波導基體內輸出的光線入射在太陽能電池板單元上即可，打破了現有太陽能電池板必須在室外的固定安裝方式，打破了行業內的固有偏見，是本領域重要的技術創新。且由于第一全息波導光柵可以將照射在其上的接近80％的光線衍射進波導基體內進行無損耗全反射傳輸，將光線傳導至太陽能電池板單元，聚光高效，避免了大量光能的浪費。

技術領域

本發明涉及光電器件領域,具體涉及一種可切換通透模式的太陽能收集裝置及實現方法。

背景技術

太陽能作為一種分布廣泛、清潔、高效及永不衰竭的新能源，各國都將開發太陽能作為可持續發展的重要內容。

目前太陽能電池結構存在一定的缺陷，需要光線以特定的角度照射，一般只能使用在比較空曠的地點，而在密集化高的城市區域，太陽能發電設施難以大面積應用。

現代城市的建筑群的幕墻、公共設施的遮擋部大部分采用的是透明的鋼化玻璃，而將太陽能發電系統集成到這些位置，不僅可以保持其外觀的不變，同時可以在城市中大面積地收集太陽能。目前太陽能發電系統的效率較低，主要是太陽能聚光系統不夠高效，照射在聚光系統上的太陽能沒有有效地被太陽能電池板吸收轉化為電能，同時一些波導型太陽能聚光器還存在熒光材料穩定性能差、含有重金屬、太陽能電池短等缺點，而直接將太陽能電池板貼在玻璃上，則室內光線會被嚴重削弱。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明的目的在于提供一種可切換通透模式的太陽能收集裝置及實現方法。

根據本發明的一個方面，提供了一種可切換通透模式的太陽能收集裝置，包括：

第一全息波導光柵，附著在波導基體的外表面，用于將光線衍射進波導基體內，以使進入所述波導基體的光線在所述波導基體內發生全反射；

太陽能電池板單元，用于接收從所述波導基體內輸出的光線，所述太陽能電池板單元被定向為使得從所述波導基體內輸出的光線入射在所述太陽能電池板單元上。

本發明的波導基體一般為玻璃基體，厚度一般為8-12mm，通過在波導基體外表面附著第一全息波導光柵，使照射在其上的光線衍射進所述波導基體，在其內部發生無損耗全反射傳輸，最終從波導基體導出照射在太陽能電池板單元上，所述太陽能電池板單元的設置位置被定向為使得從所述波導基體內輸出的光線入射在所述太陽能電池板單元上即可，打破了現有太陽能電池板必須在室外的固定安裝方式，打破了行業內的固有偏見，是本領域重要的技術創新，更避免了現有太陽能電池板直接貼在玻璃上光能采集，導致室內光線被嚴重削弱的情況。且由于第一全息波導光柵可以將照射在其上的接近80％的光線衍射進波導基體內進行無損耗全反射傳輸，將光線傳導至太陽能電池板單元，聚光高效，避免了大量光能的浪費。

進一步的，由于第一全息波導光柵的效率在為80％左右，為了進一步降低室內光線以及提高光線收集效率，可以在波導基體的下部再膠合一個全息波導光柵，故所述的太陽能收集裝置，還包括第二全息波導光柵，其附著在所述波導基體的下表面，用于將所述第一全息波導光柵未完全衍射掉的光線再次耦合到所述波導基體內，使其在所述波導基體內發生全反射傳輸。

進一步的，所述波導基體的末端部包括將光線從所述波導基體導出的不平整結構，所述不平整結構可以為楔形或鋸齒形結構，也可以是其他結構，只要保證能將波導基體中傳輸的光線順利從波導基體中出射即可，其中，所述太陽能電池板單元緊貼在所述波導基體的不平整結構上，收集從所述波導基體中溢出的光線。