CN102191836A - 波形瓦聚光电池组件 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种波形瓦聚光电池组件，属于太阳能发电领域，聚光组件由若干只波形瓦聚光透镜和若干只聚光槽上下连接而成，聚光组件的底部每一焦带处设有太阳能电池片，太阳能电池片与波形瓦聚光透镜、聚光槽一一对应，经波形面集光、透镜聚光、聚光槽反射聚光均光，使得入射的太阳光聚集于固定的太阳能电池片上，提高单位面积电池片的太阳光辐射能量密度，无需太阳光跟踪系统实现太阳光低倍聚光，降低了太阳能发电成本，结构简单，光电转化率高，易与建筑相结合。
Description
所属技术领域
本发明涉及太阳能发电领域，具体是一种波形瓦聚光电池组件。
背景技术
太阳能光伏发电技术为未来解决能源问题提供广阔前景，但存在发电成本高，光电转换效率不高的问题。因此，降低成本和提高效率成为太阳能发电大规模应用的关键。为了降低太阳能电池组件成本，提高光电转换效率，减少电池片用量，一般采用菲涅耳透镜、槽形反射、抛物面反射等方式，但需安装太阳光跟踪器才能达到聚光效果。采用太阳光跟踪器，成本高，可靠性差，无法与建筑一体化相结合，不便于安装。取消太阳光跟踪器，降低太阳能电池组件成本是目前太阳能发电领域迫切需要解决的技术问题。
本发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术中太阳光线聚焦于一点，聚光点随太阳光的移动而移动，需要安装太阳光跟踪器的缺点，提供一种波形瓦太阳光聚光电池组件，采用波形面集光，对称设计的透镜聚光，聚光槽反射聚光均光的聚光方式，使太阳光始终聚集于一固定带状平面上，在每一固定的带状平面上对应设置太阳能电池片，省去太阳光跟踪器，减少太阳能电池片用量，降低了成本，易与建筑相结合。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：所述的波形瓦太阳能电池组件包括波形瓦聚光组件、太阳能电池板、外框，技术特点是所述波形瓦聚光组件包括集光聚光板和反光聚光均光板，集光聚光板由若干只波形瓦聚光透镜单元连接而成，反光聚光均光板若干只聚光槽连接而成，波形瓦聚光组件四边由外框上的上固定槽固定，太阳能电池板安装于波形瓦聚光组件底部，四边有外框的下固定槽固定，太阳能电池片置于太阳能电池板夹层中间，具体位置在波形瓦聚光组件的底部每一焦带处，太阳能电池片与波形瓦聚光透镜一一对应，整体安装稳固后抽真空，密封效果好，聚光组件中不会进水积灰，提高整体聚光效果和使用寿命。
为了达到省去太阳光跟踪器而保证太阳光能聚光于固定焦带面上的目的，所述波形瓦聚光透镜为等于或小于半管形的对称设计等宽度柱面线形菲涅耳透镜，其管口方向为一维东西方向放置，每一个波形瓦聚光透镜单元包括具有任意方向光线入射在同一波形面的入光面和若干个对称设计的等宽度柱面线形菲涅耳透镜组成的若干出光面，小棱镜的一棱角边垂直于波形面，另一棱角边与波形面形成小于60°棱角，不同入射高处小棱镜对光线是以最小偏向角向主光轴偏向的，大部分出射光线直接落在聚光槽下口固定平面上，部分出射光线经聚光槽的反光壁反射至聚光槽下口固定平面上，形成均匀的太阳光焦带。若干只聚光透镜单元连接成集光聚光板。
所述的聚光槽上、下口均为四边形，上口大下口小，波形瓦聚光透镜底口与聚光槽上口相吻合，聚光槽下口形状、尺寸与对应的太阳能电池片的形状尺寸相同，聚光槽侧面反光面与底平面的夹角为60°，保证光的多级折射反射聚光均光效果，保证太阳光会聚在固定的焦带面上。若干只聚光槽连接成反光聚光均光板。
聚光槽下口连接太阳能电池片或太阳能电池组件。太阳能电池组件底面连接条形扁管散热片，若干只条形扁管散热片连接成散热板，连接接线盒置于散热板底面，保证散热和电路安全。
附图说明
图1为本发明外形示意图；
图2为本发明截面示意图；
图3为中午太阳光入射波形瓦聚光透镜后的光折射反射示意图；
图4为上午或下午太阳光入射波形瓦聚光透镜后的光折射反射示意图。
附图中，波形瓦聚光透镜1，聚光槽2，线形菲涅耳透镜3，太阳能电池板4，散热片5，外框6，上固定槽7，下固定槽8.
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作详细说明。
图1为本发明外形示意图；图2中，一种波形瓦聚光电池组件，主要有波形瓦聚光组件、太阳能电池板4、外框6。所述波形瓦聚光组件包括集光聚光板和反光聚光均光板，若干只波形瓦聚光透镜单元1连接成集光聚光板，若干只聚光槽2连接组成反光聚光均光板，每只聚光槽侧面与底面夹角为60°，每个波形瓦聚光透镜单元和聚光槽均匀分布在集光聚光板和反光聚光均光板上，波形瓦聚光透镜单元的下口和聚光槽的上口一一对应，口径相等，集光聚光板和反光聚光均光板连接于一体，由外框上固定槽7固定。所述太阳能电池板置于反光聚光均光板的聚光槽底部，由外框下固定槽8固定，太阳能电池片置于太阳能电池板夹层中间，具体位置在波形瓦聚光组件聚光槽的底部每一焦带处，太阳能电池片的形状、尺寸与聚光槽下口形状、尺寸一致。太阳能电池板底面连接散热板，若干只条形扁管散热片5连接成散热板，由外框的下固定槽固定。
波形瓦聚光透镜为半管或小于半管形，波形瓦透镜包括具有任意方向光线入射在同一波形面的入光面和若干个对称设计的等宽度柱面线形菲涅耳透镜3组成的若干出光面，小棱镜的一棱角边垂直于波形面，另一棱角边与波形面形成小于60°棱角，不同入射高处小棱镜对光线是以最小偏向角向主光轴偏向的，大部分出射光线直接落在聚光槽下口电池片上，部分出射光线经聚光槽的反光壁反射至聚光槽下口电池片上，形成均匀的太阳光焦带。波形瓦聚光透镜选用折射率为1-5的材料：平板高透光率单面带减反射面超白浮法玻璃、高透光率石英玻璃、高透光率高硼硅玻璃、耐紫外光长寿命透明硅胶或PMMA；加工工艺可采用直接模具压铸法、波形瓦内壁贴膜法、浇注拉管模具成型法。直接模具压铸法即波形瓦压铸成型，柱面线形菲涅耳透镜压铸成型，成型波形瓦聚光透镜钢化；波形瓦内壁贴膜法即玻璃管切割成波形瓦，利用透明硅胶或PMMA压铸成柱面线形菲涅耳透镜薄膜，与成型波形玻璃瓦粘接形成波形瓦聚光透镜；浇注拉管模具成型法即利用玻璃拉管模具直接形成柱面线形菲涅耳透镜聚光玻璃管、玻璃管切割制成波形瓦聚光透镜。
图3、4所示中，本发明波形瓦聚光透镜为半管或小于半管形，管口方向采用一维东西方向放置，聚光槽采用玻璃镀银镜面或铝反光膜，聚光槽上、下口均为四边形，上大下小，侧面与底平面的夹角为60°，将早中晚入射的太阳光经集光、折射聚光、反射聚光均光后，在聚光槽下口太阳能电池片上形成均匀的太阳光焦带，不随太阳光位移而位移。波形瓦聚光电池组件四周采用铝合金组框、框边为波形框与平板框相结合，外框内壁设有上、下固定槽，外框外壁前后左右对称设计凸起和凹槽，方便若干只波形瓦聚光电池组件组合，结构简单，安装维护方便，降低太阳能发电成本，性价比高。
Claims (6)
1.一种波形瓦聚光电池组件，包括波形瓦聚光组件、太阳能电池板4、外框6，其特征是：所述波形瓦聚光组件包括若干只波形瓦聚光透镜1和若干只聚光槽2上下连接而成，波形瓦聚光组件四边由外框6的上固定槽7固定，太阳能电池板4安装于波形瓦聚光组件底部，四边由外框6的下固定槽8固定。
2.根据权利要求1所述的波形瓦聚光电池组件，其特征是：太阳能电池片置于太阳能电池板4夹层中间，具体位置在聚光槽下口每一焦带处，聚光槽下口形状、尺寸与对应的太阳能电池片的形状、尺寸相同，太阳能电池片与波形瓦聚光透镜一一对应。
3.根据权利要求1所述的波形瓦聚光电池组件，其特征是：所述的太阳能电池板下面连接散热板，散热板四边固定于外框的下固定槽中。
4.根据权利要求1所述的波形瓦聚光电池组件，其特征是：所述的波形瓦聚光电池组件四周采用铝合金组框、框边为波形框与平板框相结合，外框内壁设有上、下固定槽，外框外壁前后左右对称设计凸起和凹槽。
5.根据权利要求1所述的波形瓦聚光电池组件，其特征是：所述的波形瓦聚光透镜1为等于或小于半管形的对称设计等宽度柱面线形菲涅耳透镜，透镜管口方向一维东西方向放置，小棱镜的一棱角边垂直于波形面，另一棱角边与波形面形成小于60°棱角。
6.根据权利要求1所述的波形瓦聚光电池组件，其特征是：所述的波形瓦聚光透镜底口与聚光槽上口相吻合，聚光槽上、下口均为四边形，上大下小，聚光槽侧面反光面与底平面的夹角为60°。
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