[實用新型]一種具有TIR透鏡微元結構的聚光面板

有效

• 申請號: 202022163674.7
• 申請日: 2020-09-28
• 公開（公告）號: CN213242571U
• 公開（公告）日: 2021-05-18
• 發明（設計）人: 王崇娥;童宏偉;付毓欣;朱浩宇;門庭;金康
• 申請（專利權）人: 長春理工大學
• 主分類號: H01L31/054
• 分類號: H01L31/054;H01L31/0232;H02S40/22
• 代理公司: 長春市盈創中成知識產權代理事務所(普通合伙) 22215
• 代理人: 李燕妮

本實用新型公開了一種具有TIR透鏡微元結構的聚光面板，包括TIR聚光面板、光電池，TIR聚光面板由多個TIR透鏡微元組成聚光陣列再排列組成聚光面板，TIR聚光面板水平放置在光電池上，本實用新型所達到的有益效果是：具有高透過率、高聚光比、高光學效率、且具有保護光電池功能的聚光面板，既可以解決目前太陽電池的光利用率低、太陽能電池成本高的問題，又可以解決現有技術太陽能光發電系統中聚光比低而局部光斑聚焦度過高所帶來的器件損壞、能量損失問題。

技術領域

本實用新型涉及聚光面板，特別涉及一種具有TIR透鏡微元結構的聚光面板，屬于聚光發電技術領域。

背景技術

目前，經濟的發展越來越依賴電力能源，其主要包括火電、水電、核電三種形式，但他們都存在相應問題：火電惡化地球環境，水電破壞生態環境，核電會發生核泄漏，基于此迫使人類不斷尋找更加安全清潔的能源，太陽能由于取之不盡，用之不竭，且安全干凈，被人類作為最理想的清潔能源并得到開發利用，太陽能的獲得需要通過太陽能光伏電池來進行光電轉換，太陽能發電主要有太陽能光發電和太陽能熱發電兩種方式；其中，聚光發電作為太陽光發電系統的重要部分，首先將太陽光進行匯集，再照射到發電元件上，目前常用的基于菲涅爾透鏡設計的聚光器，光斑均勻度低，光電轉換系統表面能量不均，大量能量損失，且中心亮斑處溫升較快，對設備產生較大損傷。傳統光伏電池表面覆蓋的一層光伏玻璃是由整塊鋼化玻璃制成，其具有保護功能，但不具有聚光作用，并且伴隨著使用時間的增加，容易因為缺陷和應力不均的原因出現鋼化玻璃自爆的情況。

同時，市場中銀價大幅上漲，而銀是太陽能電池片制作過程中必須用到的，太陽能電池（光伏電池）的正面和背面電極上都需要用銀漿，因為在所有金屬中，銀具有最高的導電性和熱導率。據統計，去年一年，全世界就有3069噸白銀刷在了光伏上，占白銀需求的11％。而未來十年，光伏電池對白銀的需求還將達到8.88億盎司（25174噸）。

由于銀價不斷上漲，導致太陽能電池片價格居高不下，假如同樣效率下所需的電池片面積減少，那就能降低整體光伏發電成本。

發明內容

本實用新型提供一種具有TIR透鏡微元結構的聚光面板，具有高透過率、高聚光比、高光學效率、且具有保護功能的聚光面板，既可以解決目前太陽電池的光利用率低、太陽能電池成本高的問題，又可以解決現有技術太陽能光發電系統中聚光比低而局部光斑聚焦度過高所帶來的器件損壞、能量損失問題。

為了解決上述技術問題，本實用新型提供了如下的技術方案：

一種具有TIR透鏡微元結構的聚光面板，一種具有TIR透鏡微元結構的聚光面板，其特征在于，包括TIR聚光面板、光電池，所述TIR聚光面板由多個TIR透鏡聚光陣列排列組成，所述TIR透鏡聚光陣列由多個TIR透鏡微元組成，所述TIR透鏡微元上方為長方形平面，四個側面為平面，下方為突起的弧面連接平面，平面再與平面連接，多個平面連接成齒狀，所述TIR聚光面板水平放置在光電池上。

作為本實用新型的一種優選技術方案多個TIR透鏡微元用膠拼接成陣列，再將陣列拼接成面板，所述膠是冷杉膠、甲醇膠、環氧樹脂光學膠、有機硅樹脂膠中的任意一種。

作為本實用新型的一種優選技術方案TIR透鏡微元的制造，采用切割技術或注塑技術中的任意一種方式。

作為本實用新型的一種優選技術方案TIR聚光面板通過膠片水平粘貼在光電池表面，所述膠片是PVB膠片或EVA膠片的任意一種方式。

作為本實用新型的一種優選技術方案光電池是單晶硅電池、多晶硅電池、砷化鎵電池或薄膜電池中的任意一種。

作為本實用新型的一種優選技術方案光電池是多塊太陽能電池片，太陽能電池片用膠水粘結封裝在背板上，位置分布在TIR聚光面板下方的光斑照射區域處。