CN100505328C - 棱柱式太阳能电池及其制作方法 - Google Patents

Abstract

棱柱式太阳能电池，涉及有棱柱体、太阳能电池板、棱柱式防护罩、菲涅尔透镜和凹面镜组成，形成本发明的两个相互独立又相互配合的组合件，一个是以菲涅尔透镜为主件的透镜式防护罩，另一个是以太阳能电池板为主件的光电转换件。棱柱防护罩的每一个平面的内表面上，设置有菲涅尔透镜，菲涅尔透镜的外表面应该与棱柱防护罩相吻合，平面的内表面完全吻合。两个菲涅尔透镜相连接的位置，设置有凹面镜。在电池棱柱的周围设置有与其中的电池棱柱相同棱柱数的菲涅尔透镜，在结构上与凹面镜做相间排列。本发明采用菲涅尔透镜，将太阳光进行会聚，同时采用与菲涅尔透镜相间设置的凹面镜进行反射，将光线照射到太阳能电池板上，提高了太阳能电池板的光电转换效率。

Description

棱柱式太阳能电池及其制作方法

技术领域：

本发明涉及聚光太阳能电池及其制作方法，尤其涉及棱柱式太阳能电池及其制作方法。

背景技术：

太阳能对于我们来说，既是一次能源，又是取之不尽用之不竭的可再生能源。人们把太阳能作为一种能源和动力加以利用，历史也仅有300多年。工业的发展，对能量的需求越来越大，由于大量燃烧矿物能源，造成了全球性的环境污染和生态破坏，甚至对人类的自身生存和发展也构成了威胁。国家的政策和市场的需求，已经使得太阳能在多个行业得到了一定的应用，不管是采用单晶硅、多晶硅还是非晶硅的形式，一般都是采用单个太阳能电池板对正太阳光源的采集形式，所采集到的能量受到多方面技术条件的制约，不能满足人们对能量的大量需求。由于太阳在地面的光能流密度较低，所以在日照斜度大的情况下，太阳能电池也就收集不到足够的能量。为了解决这个问题，人们采取的方法是扩大太阳能电池的受光面积，占用空间加大，由此产生了一些甚至是不可能解决的问题。

发明内容：

本发明的目的在于，克服现有技术的不足之处，提供一种棱柱式太阳能电池及其制作方法，提高太阳能电池板的光电转换效率，满足人们对太阳能量的需求。

本发明所述的棱柱式太阳能电池，涉及有棱柱体、太阳能电池板、棱柱式防护罩、菲涅尔透镜和凹面镜组成，形成本发明的两个相互独立又相互配合的组合件，一个是以菲涅尔透镜为主件的透镜防护罩，另一个是以太阳能电池板为主件的光电转换件。所说的光电转换件以垂直形式设置在中心，以棱柱体为中心设置成太阳能电池板的支撑件。当然在实际安装时，也可以省略所说的棱柱体，而直接以太阳能电池板构成棱柱体，只要强度可靠，做这种设置形式也是可行的。所说的棱柱体，或者是以太阳能电池板组合成的棱柱形的太阳能电池板组合，所组合的棱数应该与透镜防护罩的棱数相同。所说的透镜防护罩，采用透光性能好的玻璃材料制成。在所说棱柱防护罩的每一个平面的内表面上，设置有菲涅尔透镜，所说菲涅尔透镜的外表面应该与棱柱防护罩相吻合，平面的内表面完全吻合。在两个菲涅尔透镜相连接的位置，也就是棱柱的内折角位置，设置有凹面镜。所以也可以说，棱柱形式的太阳能电池板居中设置，在棱柱形太阳能电池板的外面，设置有棱柱数与太阳能电池板相同的棱柱防护罩。为了确保设置在中心的太阳能电池板不会被灰尘污染，在棱柱防护罩的两端，应设置封口盖进行封闭保护。本发明所述的棱柱式太阳能电池，是在电池棱柱的周围设置有与其中的电池棱柱相同棱柱数的菲涅尔透镜，作为反射镜面，菲涅尔透镜将一部分太阳光直接照射在太阳能电池板的前面，另一部份则从棱柱的两边透过，照在后面凹面镜上，反射到后面的太阳能电池板上。设置在棱柱防护罩内面的菲涅尔透镜在结构上与凹面镜做相间排列。本发明所述的棱柱式太阳能电池板，一般以设置成五棱的形式为宜，但如果直径加大，设置成更多的边也是可行的。关键在于，本发明采用菲涅尔透镜，将太阳光进行会聚，同时采用与菲涅尔透镜相间设置的凹面镜进行反射，将光线照射到太阳能电池板上，提高了太阳能电池板的光电转换效率。一般说来，太阳能电池高于摄氏80度，其光电转换效率就会明显地下降。为了解决这个矛盾，可以将太阳能电池板中间的棱柱体设置成中空的结构，中间用风冷形式或者水冷形式进行降温。如果这里采用水冷的结构，也就是形成了外面设置有玻璃罩达到了隔热的效果，中空的棱柱体内是流动的降温水，以水实现主动散热，使得本发明所述太阳能电池在光热和光电两个方面能够实现有效地结合。

本发明所述的棱柱式太阳能电池，采用菲涅尔透镜作为会聚装置，不需要做跟踪设置，即可达到较好的光电转换效果。经实验可知，棱柱的边数越多，光电转换的效果会越好。

附图说明：

附图是本发明所述棱柱式太阳能电池的结构示意图。1—棱柱体  2—太阳能电池板  3—棱柱式防护罩  4—菲涅尔透镜  5—凹面镜

具体实施方式：

现参照附图，结合实施例说明如下：本发明所述的棱柱式太阳能电池，涉及有棱柱体1、太阳能电池板2、棱柱式防护罩3、菲涅尔透镜4和凹面镜5组成，形成本发明的两个相互独立又相互配合的组合件，一个是以菲涅尔透镜4为主件的透镜式防护罩，另一个是以太阳能电池板2为主件的光电转换件。所说的光电转换件以垂直形式设置在中心，以棱柱体1为中心设置成太阳能电池板2的支撑件。当然在实际安装时，也可以省略所说的棱柱体1，而直接以太阳能电池板2构成棱柱体，只要强度可靠，做这种设置形式也是可行的。所说的棱柱体1，或者是以太阳能电池板2组合成的棱柱形的太阳能电池板2组合，所组合的棱数应该与透镜防护罩的棱数相同。所说的透镜防护罩，也就是本发明所说的棱柱防护罩3，采用透光性能好的玻璃材料制成。在所说棱柱防护罩3的每一个平面的内表面上，设置有菲涅尔透镜4，所说菲涅尔透镜4的外表面应该与棱柱防护罩3相吻合，平面的内表面完全吻合。在两个菲涅尔透镜4相连接的位置，也就是棱柱防护罩3的内折角位置，设置有凹面镜5。为了确保设置在中心的太阳能电池板2不会被灰尘污染，在棱柱防护罩3的两端，应设置封口盖进行封闭保护。本发明所述的棱柱式太阳能电池，是在电池棱柱的周围设置有与其中的电池棱柱相同棱柱数的菲涅尔透镜4，作为反射镜面，菲涅尔透镜4将一部分太阳光直接照射在太阳能电池板2的前面，另一部份则从棱柱的两边透过，照在后面的凹面镜5上，反射到后面的太阳能电池板2上。设置在棱柱防护罩3内面的菲涅尔透镜4，在结构上与凹面镜5做相间排列。本发明所述的棱柱式的太阳能电池板2，一般以设置成五棱的形式为宜，但如果直径加大，设置成更多的棱边也是可行的。关键在于，本发明采用菲涅尔透镜4，将太阳光进行会聚，同时采用与菲涅尔透镜4相间设置的凹面镜5进行反射，将光线照射到太阳能电池板2上，提高了太阳能电池板2的光电转换效率。一般说来，太阳能电池高于摄氏80度，其光电转换效率就会明显地下降。为了解决这个矛盾，可以将太阳能电池板2中间的棱柱体设置成中空的结构，中间用风冷形式或者水冷形式进行降温。如果这里采用水冷的结构，也就是形成了外面设置有玻璃罩达到了隔热的效果，中空的棱柱体1内是流动的降温水，以水实现主动散热，使得本发明所述太阳能电池在光热和光电两个方面能够实现有效地结合。本发明所述的棱柱式太阳能电池，采用菲涅尔透镜4作为会聚装置，不需要做跟踪设置，即可达到较好的光电转换效果。经实验可知，棱柱的边数越多，光电转换的效果会越好。

Claims (4)

1、棱柱式太阳能电池，其特征在于棱柱形式的太阳能电池板(2)居中设置，在棱柱形太阳能电池板(2)的外面，设置有棱柱数与太阳能电池板(2)相同的棱柱防护罩(3)。

2、根据权利要求1所述的棱柱式太阳能电池，其特征在于在棱柱防护罩(3)的每一个平面的内表面上，设置有菲涅尔透镜(4)，所说菲涅尔透镜(4)的外表面应该与棱柱防护罩(3)相吻合，在两个菲涅尔透镜(4)相连接的位置，设置有凹面镜(5)。

3、根据权利要求1所述的棱柱式太阳能电池，其特征在于在棱柱防护罩(3)的两端，设置封口盖进行封闭保护。

4、根据权利要求1所述的棱柱式太阳能电池，其特征在于太阳能电池板(2)中间的棱柱体设置成中空的结构，中空的棱柱体(1)内是流动的降温水，以水实现主动散热，使得太阳能电池在光热和光电两个方面能够实现有效地结合。

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