CN102034886A - 一种二次聚光太阳能光伏装置 - Google Patents
一种二次聚光太阳能光伏装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102034886A CN102034886A CN2010105154949A CN201010515494A CN102034886A CN 102034886 A CN102034886 A CN 102034886A CN 2010105154949 A CN2010105154949 A CN 2010105154949A CN 201010515494 A CN201010515494 A CN 201010515494A CN 102034886 A CN102034886 A CN 102034886A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- glass body
- cylindrical glass
- film
- trapezoidal cylindrical
- spotlighting
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims abstract description 28
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 24
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims abstract description 20
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims abstract description 20
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 230000005494 condensation Effects 0.000 claims description 5
- 238000009833 condensation Methods 0.000 claims description 5
- 239000012790 adhesive layer Substances 0.000 claims description 4
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 claims description 3
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 claims description 2
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 claims description 2
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 2
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 abstract description 2
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 abstract description 2
- 238000010248 power generation Methods 0.000 abstract description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 239000012528 membrane Substances 0.000 abstract 5
- 239000012774 insulation material Substances 0.000 abstract 1
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 12
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 5
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 206010003084 Areflexia Diseases 0.000 description 1
- 238000010009 beating Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 230000003749 cleanliness Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000000644 propagated effect Effects 0.000 description 1
- 238000002310 reflectometry Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000013083 solar photovoltaic technology Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/52—PV systems with concentrators
Landscapes
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
本发明公开了一种二次聚光太阳能光伏装置，属于太阳能光伏发电技术领域，它包括上表面中心镀有圆形防反射(AR)膜、边缘镀有环形高反射(HR)膜的二次聚焦元件梯形圆柱玻璃体、上表面镀有二氧化硅(SiO2)膜的太阳能电池芯片以及由薄铜板和绝缘材料经压制而成的层状板。聚光太阳能光伏装置通过增加二次聚焦元件，增强了聚光效果，减少了太阳能电池芯片表面对光的反射，进一步提高了发电效率，同时梯形圆柱玻璃体与SiO2膜的键合隔绝了空气，避免了空气中的水分子对SiO2膜的腐蚀，从而保护了太阳能电池芯片。
Description
技术领域
本发明涉及一种二次聚光太阳能光伏装置，该装置通过增加二次聚焦元件进一步提高聚光倍数，属于太阳能光伏发电技术领域。
背景技术
在能源问题日益突出的今天，太阳能作为一种取之不尽、用之不竭、清洁无污染的绿色能源，对其有效开发利用已成为实现能源可持续发展的重中之重。在太阳能的有效利用当中，太阳能发电技术是近年来发展最快、最具活力的研究领域之一。
聚光光伏系统因其在发电成本方面的优势，近年来逐渐成为光伏领域的研究热点，即通过采用廉价的聚光系统将太阳光会聚到面积很小的高性能光伏电池上，从而大幅度地降低系统的成本及昂贵的太阳能电池材料用量。理论估算表明，聚光光伏发电成本完全可以达到大规模应用所能接受的价格范围。目前广泛采用的一种聚光方法是采用菲涅尔透镜进行聚光，而且为了增加聚光倍数，往往采用大倍数的菲涅耳透镜，但是大倍数的菲涅耳透镜较难设计和制造。在专利申请号为200810042090.5，名为“一种聚光太阳能光伏发电模块”的专利中，公开了一种顶大底小、内表面具有镜面的光漏斗装置，这种由四块等腰梯形镜面板组成的四方形漏斗将原本偏移照不到太阳能电池上的太阳光，在光漏斗的反射下重新聚焦到太阳能电池上。但由于当聚焦的太阳光照射在太阳能电池表面时，部分太阳光能量会因太阳能电池的电极反射及电池本身所产生的菲涅耳反射而损失掉。为了降低电池的菲涅耳反射，可直接在太阳能电池表面镀增透膜，但是该方法工艺复杂且价格昂贵。另外，该专利中的太阳能电池暴露在空气中，易受空气中水分子的腐蚀而损坏。本发明聚光太阳能光伏装置通过增加梯形圆柱玻璃体，使偏移的太阳光聚焦到太阳能电池上，降低了跟踪系统的精度，增加了冗余度，同时使得太阳能电池上的光斑均匀化。环形HR膜反射太阳能电池上的菲涅尔反射光，进一步增加了发电量。在梯形圆柱玻璃体上镀AR膜，工艺简单价格低廉且增加了太阳光的透过率。梯形圆柱玻璃体与SiO2膜的键合隔绝了空气，保护了太阳能电池。
发明内容
本发明的目的在于进一步提高现有聚光装置的聚光倍数，通过设计一种二次聚焦元件，将经过菲涅尔透镜聚焦的光进行二次聚焦，从而提高聚光倍数。
本发明目的通过以下技术方案得以实现：
一种二次聚光太阳能光伏装置，它包括二次聚焦元件梯形圆柱玻璃体(4)、上表面镀有二氧化硅(SiO2)膜(8)的太阳能电池芯片(9)、由环形薄铜板(6)和绝缘材料(7)经压制而成的层状板以及圆形铜板(11)；其特征在于，梯形圆柱玻璃体(4)的上表面中心凸起且镀圆形防反射AR膜、边缘镀高反射环形HR膜，下表面处在菲涅尔透镜的焦点上且与太阳能电池芯片(9)上表面镀有的SiO2膜(8)键合；太阳能电池芯片(9)的下表面与铜板(11)通过导电胶层(10)粘接；环形薄铜板(6)所述薄铜板(6)与太阳能电池芯片(9)的正极通过导线焊接在一起，放置在置于圆形铜板(11)上的绝缘层上；铜板(11)为负极，且作为散热器。
梯形圆柱玻璃体(4)上表面直径大下表面直径小。
本发明能够获得如下有益效果：
梯形圆柱玻璃体上表面中间部分向上凸起，增加对光的聚焦能力，并镀有AR膜，有助于提高光的透过率，这比在芯片上镀增透膜更容易和便宜。边缘镀有HR膜，反射菲涅尔透镜聚焦后的光，可以避免调整不好时光打在基板上烧坏基板，另一方面可以反射太阳能电池芯片的反射光，增加光的利用率。梯形圆柱玻璃体使原本偏移照不到太阳能电池上的光重新聚焦到太阳能电池上，降低跟踪系统的跟踪精度和姿态调节频率，增加了装置的冗余度，并均匀化聚焦光斑。梯形圆柱玻璃体的下表面与芯片上的SiO2膜键合，降低了界面的反射率，增加了光的透过率，且隔绝空气，保护太阳能电池芯片。
本发明所涉及的聚光太阳能光伏装置，有效减少了光的反射，增加了光的利用率，均匀化聚焦光斑，保护了太阳能电池芯片，且装置可整体更换，维护性好。
附图说明
图1是聚光太阳能光伏装置的切面结构图；
图2是聚光太阳能光伏装置的立体结构图；
图3是梯形圆柱玻璃体的立体结构图；
图4是梯形圆柱玻璃体的一种切面结构图；
图5是梯形圆柱玻璃体的另一种切面结构图；
图中：1、菲涅尔透镜，2、AR膜，3、HR膜，4、梯形圆柱玻璃体，5、导线，6、薄铜板，7、绝缘层，8、SiO2膜，9、太阳能电池芯片，10、导电胶层，11、铜板。
具体实施方式：
下面结合附图1、2、3、4对本聚光太阳能光伏装置作进一步的说明：
如图1、图2所示是聚光太阳能光伏装置的切面结构图，由菲涅尔透镜1会聚的光照射在梯形圆柱玻璃体4的上表面，凸起部分对光再次会聚。光在梯形圆柱玻璃体内传播时，经梯形边的反射聚焦到梯形圆柱玻璃体4的下表面。梯形圆柱玻璃体4使经菲涅尔透镜1聚焦后的光斑照射在太阳能电池芯片9上，梯形圆柱玻璃体4与SiO2膜8键合，因为二者材料均为SiO2，界面之间无反射。聚焦后均匀光斑经过SiO2膜8照射在太阳能电池芯片9上。薄铜板6与太阳能电池芯片9的正极用导线5焊接在一起，铜板11与太阳能电池芯片9通过导电胶层10粘结，铜板11为负极，并作为太阳能电池芯片9的散热器。
如图3所示是梯形圆柱玻璃体的立体结构图，梯形圆柱玻璃体4上表面直径大下表面直径小，上表面向上凸起且中间凸起部分2镀AR膜，边缘部分3镀HR膜。AR膜2增加由菲涅尔透镜1聚焦光的透过率，HR膜3反射聚 焦光，可以避免调整不好时打在基板上烧坏基板，另一方面HR膜3反射电池芯片的反射光，增加光的利用率。
图4和图5是梯形圆柱玻璃体的切面结构的两种不同形式，根据梯形圆柱玻璃体上表面凸起程度的大小，分为如图所示的两种结构。
Claims (2)
1.一种二次聚光太阳能光伏装置，其特征在于：包括二次聚焦元件梯形圆柱玻璃体(4)、上表面镀有二氧化硅(SiO2)膜(8)的太阳能电池芯片(9)、由环形薄铜板(6)和绝缘材料(7)经压制而成的层状板以及圆形铜板(11)；其中，梯形圆柱玻璃体(4)的上表面中心凸起且镀圆形防反射AR膜、边缘镀高反射环形HR膜，下表面处在菲涅尔透镜的焦点上且与太阳能电池芯片(9)上表面镀有的SiO2膜(8)键合；太阳能电池芯片(9)的下表面与铜板(11)通过导电胶层(10)粘接；环形薄铜板(6)所述薄铜板(6)与太阳能电池芯片(9)的正极通过导线焊接在一起，放置在置于圆形铜板(11)上的绝缘层上；铜板(11)为负极，且作为散热器。
2.根据权利要求1所述的一种二次聚光太阳能光伏装置，其特征在于：梯形圆柱玻璃体(4)上表面直径大下表面直径小。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2010105154949A CN102034886B (zh) | 2010-10-15 | 2010-10-15 | 一种二次聚光太阳能光伏装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2010105154949A CN102034886B (zh) | 2010-10-15 | 2010-10-15 | 一种二次聚光太阳能光伏装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN102034886A true CN102034886A (zh) | 2011-04-27 |
| CN102034886B CN102034886B (zh) | 2012-05-23 |
Family
ID=43887497
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2010105154949A Expired - Fee Related CN102034886B (zh) | 2010-10-15 | 2010-10-15 | 一种二次聚光太阳能光伏装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN102034886B (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104849844A (zh) * | 2015-03-19 | 2015-08-19 | 浙江大学 | 碟式菲涅尔反射聚光方法及其装置 |
| CN105429585A (zh) * | 2015-12-15 | 2016-03-23 | 四川钟顺太阳能开发有限公司 | 一种聚光太阳电池组件用二次聚光器及采用该聚光器的接收器及其制造方法 |
| CN105553416A (zh) * | 2015-12-18 | 2016-05-04 | 四川钟顺太阳能开发有限公司 | 一种适用于高倍聚光太阳电池的封装结构 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20090067784A1 (en) * | 2007-09-10 | 2009-03-12 | Banyan Energy, Inc. | Compact optics for concentration, aggregation and illumination of light energy |
| CN101404469A (zh) * | 2008-07-09 | 2009-04-08 | 东南大学 | 二次反射聚光光伏发电系统 |
| CN101813821A (zh) * | 2009-02-25 | 2010-08-25 | 苏州纳米技术与纳米仿生研究所 | 应用于聚光光伏模组的二次聚光/匀光集成装置 |
-
2010
- 2010-10-15 CN CN2010105154949A patent/CN102034886B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20090067784A1 (en) * | 2007-09-10 | 2009-03-12 | Banyan Energy, Inc. | Compact optics for concentration, aggregation and illumination of light energy |
| CN101404469A (zh) * | 2008-07-09 | 2009-04-08 | 东南大学 | 二次反射聚光光伏发电系统 |
| CN101813821A (zh) * | 2009-02-25 | 2010-08-25 | 苏州纳米技术与纳米仿生研究所 | 应用于聚光光伏模组的二次聚光/匀光集成装置 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104849844A (zh) * | 2015-03-19 | 2015-08-19 | 浙江大学 | 碟式菲涅尔反射聚光方法及其装置 |
| CN105429585A (zh) * | 2015-12-15 | 2016-03-23 | 四川钟顺太阳能开发有限公司 | 一种聚光太阳电池组件用二次聚光器及采用该聚光器的接收器及其制造方法 |
| CN105553416A (zh) * | 2015-12-18 | 2016-05-04 | 四川钟顺太阳能开发有限公司 | 一种适用于高倍聚光太阳电池的封装结构 |
| CN105553416B (zh) * | 2015-12-18 | 2017-11-03 | 四川钟顺太阳能开发有限公司 | 一种适用于高倍聚光太阳电池的封装结构 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN102034886B (zh) | 2012-05-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20070256725A1 (en) | Solar Concentrating Photovoltaic Device With Resilient Cell Package Assembly | |
| US20100012169A1 (en) | Energy Recovery of Secondary Obscuration | |
| CN101355114A (zh) | 一种聚光光伏发电cpv模组 | |
| CN102148589A (zh) | 基于卡塞格林结构的高倍太阳能聚光光伏系统 | |
| WO2011150849A1 (zh) | 一种锥形聚光系统 | |
| CN101859806A (zh) | 菲涅尔柱面透镜聚光太阳能光伏发电模块 | |
| TWI400812B (zh) | 太陽能電池模組及其電磁波收集裝置 | |
| CN102034886B (zh) | 一种二次聚光太阳能光伏装置 | |
| CN101989629B (zh) | 一种太阳能电池模块及其制作方法 | |
| CN101789460B (zh) | 带有二次反射板的聚光光伏接收器 | |
| CN103137762A (zh) | 一种太阳能聚光光伏发电组件 | |
| WO2007079657A1 (fr) | Dispositif tres efficace utilisant l'energie solaire | |
| US20110005595A1 (en) | Solar cell module and the fabrication method of the same | |
| CN101614388A (zh) | 太阳能蒸汽锅炉 | |
| CN102237426A (zh) | 高倍复眼式聚光太阳电池组件 | |
| CN209150134U (zh) | 一种提高光伏转换效率的反光膜 | |
| CN102638199B (zh) | 一种太阳能点聚光光伏发电装置 | |
| CN102683461B (zh) | 一种聚光太阳能装置 | |
| WO2011124036A1 (zh) | 一种提高太阳能聚光发电装置中太阳能聚光效率的方法 | |
| CN210866207U (zh) | 一种能够提高反光效果的光伏背板 | |
| KR101566854B1 (ko) | 경사면의 반사광을 활용하는 집광형 태양전지 모듈 및 모듈 집합체 | |
| WO2010102514A1 (zh) | 高效太阳能立体电池及其制造方法 | |
| US20140048134A1 (en) | Concentrator solar receiver with improved homogenizer | |
| CN104932088B (zh) | 一种聚光光伏二次聚光镜之改进结构 | |
| CN205453622U (zh) | 基于玻璃球二次光学元件的高倍聚光光伏发电光学系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: GUANGDONG RUIDE XINGYANG SOLAR TECHNOLOGY CO., LTD Free format text: FORMER OWNER: BEIJING UNIVERSITY OF TECHNOLOGY Effective date: 20121225 |
|
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| COR | Change of bibliographic data |
Free format text: CORRECT: ADDRESS; FROM: 100124 CHAOYANG, BEIJING TO: 528437 ZHONGSHAN, GUANGDONG PROVINCE |
|
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20121225 Address after: 528437 Zhongshan Torch Development Zone, Guangdong, one of the torch Road, No. 22 Patentee after: GUANGDONG REDSOLAR PHOTOVOLTAIC TECHNOLOGY CO.,LTD. Address before: 100124 Chaoyang District, Beijing Ping Park, No. 100 Patentee before: Beijing University of Technology |
|
| C56 | Change in the name or address of the patentee |
Owner name: REDSOLAR NEW ENERGY TECHNOLOGY CO., LTD. Free format text: FORMER NAME: GUANGDONG RUIDE XINGYANG SOLAR TECHNOLOGY CO., LTD. |
|
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Address after: 528437 Zhongshan Torch Development Zone, Guangdong, one of the torch Road, No. 22 Patentee after: REDSOLAR NEW ENERGY TECHNOLOGY Co.,Ltd. Address before: 528437 Zhongshan Torch Development Zone, Guangdong, one of the torch Road, No. 22 Patentee before: GUANGDONG REDSOLAR PHOTOVOLTAIC TECHNOLOGY CO.,LTD. |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20120523 |