[發(fā)明專利]薄膜氣柱聚光光伏電池組件及組件陣列

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210633519.8
• 申請日: 2022-06-06
• 公開（公告）號: CN114938197A
• 公開（公告）日: 2022-08-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李學(xué)才
• 申請（專利權(quán)）人: 壹中新能源（上海）有限公司
• 主分類號: H02S40/22
• 分類號: H02S40/22;H02S40/42;H02S20/32
• 代理公司: 上海中外企專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 31387
• 代理人: 孫益青

本發(fā)明公開了一種薄膜氣柱聚光光伏電池組件及組件陣列，所述電池組件包括：薄膜氣柱，所述薄膜氣柱為兩端封閉的空心圓柱體、其兩端設(shè)有端蓋，其柱體側(cè)壁為薄膜，其一處端蓋上設(shè)有氣嘴和電極引出裝置；所述薄膜氣柱的柱體內(nèi)填充有惰性氣體；所述薄膜氣柱的內(nèi)壁上設(shè)有凹形軌道，所述凹形軌道上活動安裝有太陽跟蹤平臺底座；所述太陽跟蹤平臺底座上安裝有反射聚光裝置和太陽能電池片陣列、用于在薄膜氣柱內(nèi)繞薄膜氣柱的中心軸旋轉(zhuǎn)。本發(fā)明的技術(shù)方案成本低廉，結(jié)構(gòu)穩(wěn)固，光電轉(zhuǎn)換效率高。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及光伏電池技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種薄膜氣柱聚光光伏電池組件及組件陣列。

背景技術(shù)

太陽能光伏發(fā)電是一種極具技術(shù)含量和發(fā)展前途的新能源技術(shù)。現(xiàn)有的平板太陽能光伏組件通過將玻璃、光伏電池、導(dǎo)線、接線裝置、粘結(jié)材料等組合形成一個整體結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)在太陽光的照射下將光能轉(zhuǎn)化為電能。在此基礎(chǔ)上，為實現(xiàn)以較少電池得到較多的電能，進(jìn)一步發(fā)展出了太陽能聚光光伏發(fā)電系統(tǒng)。公告號為CN103456823B的專利公開了一種管狀聚光光伏電池組件，其包括玻璃管、安裝在玻璃管內(nèi)的光伏電池陣列和一組聚光光學(xué)系統(tǒng)。其聚光光學(xué)系統(tǒng)為一組拋物線反射系統(tǒng)，其光伏電池陣列緊貼玻璃管內(nèi)壁布置，通過玻璃管壁將熱量傳遞至玻璃管外環(huán)境中。該技術(shù)方案存在的問題是：該聚光光伏電池組件的拋物線槽光學(xué)系統(tǒng)存在安裝精度要求高的問題，同時玻璃管易破碎，灰塵易著落，導(dǎo)致其在運輸、安裝和使用過程中成本過高，增加了發(fā)電成本。因此，如何開發(fā)出一種新型的聚光光伏電池組件，以克服現(xiàn)有技術(shù)的上述問題，是本領(lǐng)域技術(shù)人員需要研究的方向。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種薄膜氣柱聚光光伏電池組件，具有成本低廉，結(jié)構(gòu)穩(wěn)固，光電轉(zhuǎn)換效率高的技術(shù)優(yōu)勢。

其采用的技術(shù)方案如下：

一種薄膜氣柱聚光光伏電池組件，其包括：薄膜氣柱，所述薄膜氣柱為兩端封閉的空心圓柱體、其兩端設(shè)有端蓋，其柱體側(cè)壁為薄膜，其一處端蓋上設(shè)有氣嘴和電極引出裝置；所述薄膜氣柱的柱體內(nèi)填充有惰性氣體；所述薄膜氣柱的內(nèi)壁上設(shè)有凹形軌道，所述凹形軌道上活動安裝有太陽跟蹤平臺底座；所述太陽跟蹤平臺底座上安裝有反射聚光裝置和太陽能電池片陣列、在薄膜氣柱內(nèi)繞薄膜氣柱的中心軸旋轉(zhuǎn)。

通過采用這種技術(shù)方案：將聚光、接收和太陽跟蹤的過程全部在薄膜氣柱的密閉空間內(nèi)實現(xiàn)，同時通過向柱體內(nèi)填充惰性氣體，形成具有一定支撐力的結(jié)構(gòu)體，克服了現(xiàn)有技術(shù)中管體易碎的問題，且延長了電池片的使用壽命，降低了成本。通過設(shè)置太陽跟蹤平臺底座實現(xiàn)反射聚光裝置和太陽能電池片陣列對陽光的跟蹤，保證了較高的光電轉(zhuǎn)化效率。通過采用柱形結(jié)構(gòu)，較少風(fēng)力影響和相互陰影遮擋，在同等面積下實現(xiàn)更高的能量密度布置。

優(yōu)選的是，上述薄膜氣柱聚光光伏電池組件中：所述反射聚光裝置包括分段平面組合反射面。

通過采用這種技術(shù)方案：使用更少數(shù)量的太陽能電池片，降低了組件重量和安裝復(fù)雜程度，提高了光電轉(zhuǎn)換效率。

更優(yōu)選的是，上述薄膜氣柱聚光光伏電池組件中：所述分段平面組合反射面由多個平面反射鏡面構(gòu)成或由多個薄膜鏡片拼接而成。

通過采用這種技術(shù)方案：以多個平面反射鏡面構(gòu)成的分段平面組合反射面，其在焦平面位置可以得到均勻分布的能流密度，提高太陽能電池片的光電轉(zhuǎn)換率和使用壽命。以薄膜鏡片拼接而成的分段平面組合反射面，其結(jié)構(gòu)簡單、強度高、制作成本較低并且具有很好的反射率。

進(jìn)一步優(yōu)選的是，上述薄膜氣柱聚光光伏電池組件中：所述反射聚光裝置的聚光倍率設(shè)計為2.5至5倍。

通過采用這種技術(shù)方案：使之同時具備降低太陽能電池片使用數(shù)量、降低系統(tǒng)對太陽跟蹤精度的要求和降低散熱器設(shè)計難度、實施高效接收太陽光線的優(yōu)點。

進(jìn)一步優(yōu)選的是，上述薄膜氣柱聚光光伏電池組件中：所述太陽能電池陣列包括散熱器和太陽能電池片，所述散熱器呈三角管結(jié)構(gòu)，且所述散熱器的一個側(cè)壁正對所述反射聚光器；所述太陽能電池陣列均勻分布于所述散熱器的管體外壁上。