CN102790112B - 一种聚光光伏太阳能装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种聚光光伏太阳能装置，包括反射镜结构（2）、光伏电池装置（6）、散热装置（11）和盖板玻璃（5）。其中反射镜结构（2）包括反射镜（3）；光伏电池装置（6）分别布置于反射镜结构（2）的特定位置，直接接收对应的反射镜（3）会聚的光线；所述散热装置（11）布置位置不影响反射光路，与反射镜结构（2）靠近或部分重合；盖板玻璃（5）布置于反射镜结构（2）前部。其中，反射镜结构（2）和盖板玻璃（5）构成密闭空间，光伏电池装置（6）位于该密闭空间内。本发明结构性能可靠、强度高、成本低廉、寿命长，并且可以阵列安装，进行规模化应用。

Description

一种聚光光伏太阳能装置

技术领域

本发明涉及一种聚光光伏太阳能装置。

背景技术

太阳能作为一种洁净、环保的能源，长期以来人们一直致力于对其的开发和利用。特别是近年来，由于油价的不断攀升和对环境保护要求的提高，以及大气二氧化碳排放量的限制，各国更加努力地开展了太阳能利用方面的研究，这就对太阳能应用设备中的关键部件，特别是太阳能接收的效率和制造成本提出了更高的要求。聚光光伏具有大幅减少电池用量的优点，但目前存在光学、散热、跟踪成本较高的问题。光学聚光系统中主要有透射聚光和反射聚光两种；其中透射聚光镜大部分由有机材料制作而成；反射聚光镜由玻璃弯曲成

型或注塑而成等；其外部表面暴露在大气、风沙中，严重影响可靠性及使用寿命。

太阳能光伏电池光电转化效率为10%~40%，在运行的过程中，未被利用的太阳辐射大部分被转化成热量，导致电池温度升高，导致发电效率降低（一般情况下，电池组件温度每升高1K输出电量降低0.2%~0.5%），而且光伏电池长期在高温下工作会迅速老化、缩短使用寿命，因此光伏电池中的热量需要及时排出。目前聚光光伏电池常用的冷却方法包括：空气冷却方式和水冷却方式两种。典型的水冷却系统由换热器、水箱、若干连接阀门等部件组成，虽然散热效率高，但存在结构复杂、成本高且易于产生工质渗漏和绝缘等问题。

申请号为201020680479.5，发明名称为一种聚光太阳能装置的中国专利申请，如图1所示，提出了一种包括反射镜结构、接收装置、盖板玻璃组成的聚光太阳能装置，其中反射镜结构包括一次反射镜，用于接收太阳光线；二次反射镜15，用于接收由一次反射镜反射的太阳光线。其中二次反射镜15布置于一次反射镜的空间内；该结构当中二次反射镜15位于一次反射镜之上，会遮挡部分入射太阳光，降低了光的入射面积；另外二次反射镜15接收一次反射镜入射光，多一次光路反射，能量被再次削弱，降低光的利用效率，且多了二次反射镜15结构，整体成本升高。

因此，如何获得一种结构稳定、运行安全和成本低廉，且具有优良聚光效果的太阳能装置，已经成为太阳能利用领域中的一个很关键的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于用经济可靠的方法解决太阳能聚光光伏装置的结构长期稳定性、经济实用性及高效性问题，特别是光伏电池的散热问题。

为解决上述问题，本发明提供了一种聚光光伏太阳能装置，包括反射镜结构、光伏电池装置、散热装置和盖板玻璃。其中反射镜结构包括反射镜；光伏电池装置分别布置于反射镜结构的特定位置，直接接收对应的反射镜会聚的光线；所述散热装置布置位置不影响反射光路，与反射镜结构靠近或部分重合；盖板玻璃布置于反射镜结构前部。其中，反射镜结

构和盖板玻璃构成密闭空间，光伏电池装置位于该密闭空间内。

进一步地，所述反射镜结构包括至少2个对称布置的线聚焦柱面反射镜。

进一步地，所述反射镜结构包括至少2个对称布置的点聚焦球面反射镜。

进一步地，所述反射镜结构包括对称反射面数量为2~40面。

优选地，所述反射镜结构包括反射面数目不多于24面。

进一步地，所述对称的反射镜结构由金属薄板分别冲压连接而成，凹面内具有反射层。

优选地，所述对称的反射镜结构由金属薄片整体冲压而成，凹面内具有反射层。

进一步地，所述对称的反射镜结构由注塑材料注塑而成，凹面内具有反射层。

进一步地，所述反射层为反射镜自身的抛光反射面，或在镜体表面的涂装层，或者为反射镜镜体表面贴合的高反射膜。

进一步地，所述反射镜结构上布置有光伏电池装置的支撑平台。

进一步地，所述光伏电池装置包括单片光伏电池或多片光伏电池阵列，固定在反射镜结构上的支撑平台上，接收各自对应反射镜反射的太阳光；所选用的光伏电池为可以聚光使用的光电转换电池。

优选地，所述光伏电池为砷化镓电池、单晶硅聚光电池、CIGS聚光薄膜电池等多种光电转换电池。

优选地，辅助聚光器布置于所述光伏电池或光伏电池阵列周围，用以将部分未直接入射的光线，再次反射至光伏电池装置内，增加光线入射的容差率，并改善光线均匀度。

进一步地，所述光伏电池装置的多片光伏电池阵列与反射镜结构的支撑平台之间设置有薄的绝缘导热层，多片光伏电池阵列相互串并联，形成光伏电池组，接收反射镜反射的太阳光；通过串并联组合降低产生的高电流，减少传导过程中的压降和功率损失。

进一步地，所述光伏电池装置在每个支撑平台上布置单片光伏电池，且多支撑平台间的光伏电池串联形成阵列，升高电压降低电流，减少电量的损失；因各个单片电池聚光、匀光效果一致，可以避免串联电池阵列中因各电池聚光性能不同引起的总体电流受限导致光电转换效率降低的问题。

优选地，所述光伏电池装置底部具有与光伏电池绝缘连接的金属基板，用以支撑光伏电池阵列，该金属基板布置于反射镜结构的支撑平台上。

进一步地，所述散热装置布置靠近反射镜结构，通过支撑平台，接收并向本聚光光伏系统外部释放光伏电池装置的多余热量，以保证电池及反射镜结构的热稳定性。

进一步地，所述金属薄片的反射镜结构作为全部或部分散热体。

进一步地，所述散热装置由所述反射镜结构的金属冲压薄片和另一底部金属冲压薄片复合形成密闭中空结构，且中空部分填充有散热介质。

进一步地，所述底部金属冲压薄片在冲压时形成凹凸点和向内或向外形成一定尺寸的凹凸翅片结构，以增加散热面积。

进一步地，在所述底部金属冲压薄片的外表面向外布置一定尺寸的翅片（焊接或粘接或压接等固定方式），以增加散热面积。

进一步地，所述底部金属冲压薄片在冲压时，冲压薄片向内形成一定尺寸的加强筋，以增强散热装置的机械强度。反射镜薄板与底部薄板两层间通过底部层的凹凸点和/或凹凸翅片用焊接或粘接方式固定连接，增加整体强度。

优选地，所述底部金属冲压薄片外层表面具有防腐蚀涂层，延长使用寿命。

进一步地，所述散热装置的密闭中空内充入散热介质后，保留一定空腔体积，并抽为低压。

优选地，所述密闭中空内的压力在常温25摄氏度下为0.1-1bar；以进一步降低散热介质的沸点，高效降低温度。

优选地，所述密闭中空内充入的散热介质的充液高度能在工作期间浸没光伏电池支撑平台的背部，以保证散热效果。

进一步地，所述散热介质为常压下具有低沸点的液体，沸点范围例如在30~100摄氏度。

进一步地，所述散热介质为0.1~1.5bar范围内低沸点的介质。

优选地，所述散热介质为丙酮、乙醇和水中的一种或多种混合物。

优选地，所述散热介质内掺有添加剂，例如缓蚀剂。

优选地，所述光伏电池阵列的输出正负两极中的一极连接于金属的反射镜结构，将电能传送出单元。

进一步地，所述密闭空间内部采用抽气方式达到真空或低气压，并密闭保持，以保护反射面和电池结构免受有害气氛损伤，提高光学效率，并免除电池封装成本。

进一步的，所述密闭空间内抽气后充入保护性气体，保护光学反射面及光伏电池，提高光学效率，并免除电池封装成本。

进一步地，所述密闭空间内外部设置有气压平衡装置。

进一步地，所述密闭空间的整体机械结构具有一定抗压性能，以抵抗内外压差。

进一步地，多个所述反射镜结构在同一张大金属薄板上冲压获得，形成一体的多个反射镜结构阵列与盖板玻璃形成密闭空间组合。

进一步地，当聚光光伏太阳能装置为线性聚光装置时，所述聚光太阳能装置端部具有端头盖板，与反射镜结构及盖板玻璃形成密闭空间整体。

进一步地，所述线性聚光装置具有自支撑强度，端头盖板直接连接旋转轴，实施斜单轴一维跟踪；光伏电池装置周边布置辅助聚光器，完成另一维度聚光；装置整体单轴跟踪，经济可靠。

进一步地，多个所述密闭空间排列布置，固定在同一块盖板玻璃上，通过盖板玻璃构成聚光单元组合的复合结构，增加整体强度，有利于低成本布置安装。

进一步地，所述盖板玻璃选择非钢化平板玻璃，降低成本、避免物理钢化造成的玻璃表面出现风斑变形而对光线产生影响，改善聚光效果。

进一步地，所述聚光光伏太阳能装置可以阵列布置，实现规模化统一跟踪。

本发明较其它太阳能跟踪系统有以下优点：1、具有密闭的聚光和接收的空间，结构性能可靠、强度高、外部便于清洗、成本低廉，寿命长；2、反射镜结构由金属薄板冲压获得，成本低、精度高； 3、光学反射面、光伏电池在密闭的空间内部，减少了光伏电池的封装步骤，降低材料及加工成本，并且光学系统寿命及效率更高；4、大部分光线只经过一次反射即直接到达光伏电池表面，光学效率更高，容差性更好，并节省成本；5、散热效果优异，性能稳定，成本低，保证光伏电池效率和寿命。

附图说明

下面将参照附图对本发明的具体实施方案进行更详细的说明，在附图中：

图1是已知专利聚光太阳能装置结构示意图；

图2是本发明的聚光太阳能装置的横截面结构示意图；

图3是本发明的应用于槽式光伏领域的实施例结构示意图；图3a示意图了槽式聚光光伏太阳能装置的分解图，图3b描述了槽式聚光光伏太阳能的组合图；

图4 是本发明的光伏电池装置的实施例结构示意图；

图5a是本发明的应用于碟式光伏领域的第一种实施例结构示意图；

图5b是本发明的应用于碟式光伏领域的第二种实施例结构示意图；

图5c是本发明的应用于碟式光伏领域的第三种实施例结构示意图；

图5d是本发明的应用于碟式光伏领域的第四种实施例结构示意图；

图6是本发明的碟式实施例阵列结构示意图；

图7是本发明的散热装置实施例结构示意图；

图8是本发明的散热装置另一实施例结构示意图。

具体实施方式

图2是本发明的聚光太阳能装置的横截面结构示意图；如图2所示，聚光光伏太阳能装置1，包括反射镜结构2、光伏电池装置6-1、6-2、散热装置11和盖板玻璃5。其中反射镜结构2包括两个对称布置的反射镜，分别为反射镜3-1和反射镜3-2，用以会聚入射的太阳光；每个反射镜镜面的特定位置设置有支撑平台4，该支撑平台4用以分别支撑布置光伏电池装置6-1和光伏电池装置6-2；反射镜例如反射镜3-1，将入射的太阳光直接地经过一次反射至与之成对称布置的另一反射镜例如反射镜3-2之上的光伏电池装置6-2上。该对称的反射镜由金属薄板分别冲压焊接而成，且凹表面具有反射层，优选地，对称的反射镜由金属薄片整体冲压而成；反射层为反射镜镜面的涂装层，或者为反射镜镜体表面贴合的高反射薄膜。光伏电池装置，例如光伏电池装置6-1包括光伏电池8和辅助聚光器9，整体固定连接于支撑平台4之上，接收会聚后入射至光伏电池8表面的太阳光；散热装置11布置于反射层后部，与反射镜结构2靠近或部分重合；盖板玻璃5布置于聚光光伏太阳能装置1的前部，如图所示，盖板玻璃5受反射镜结构2前部所支撑，通过粘结等方式与反射镜结构2密封粘接固定；且反射镜结构2和盖板玻璃5构成密闭空间、光伏电池装置布置于密闭空间内部，该密闭空间内部抽真空，密闭保持低压状态；整体机械结构具有一定抗压性能，以抵抗内外压差；或者密闭空间内外部设置有气压平衡装置；或者密闭空间抽真空后，内部再充有保护气体，整体机械结构可以抵抗因外部温度的变化引起的内部气压的变化。密闭空间隔离了反射镜镜面反射层与外界的水汽之间的接触，保持反射层的清洁度和反射性能稳定性，同时保护光伏电池装置不受损害并减少光伏电池8封装成本，降低反射镜结构2的反射镜镜面和光伏电池装置的处理要求及制作成本，同时保持高效镜面反射率和光伏电池8接收率。

 该聚光光伏太阳能装置采用多个对称反射镜结构2进行直接聚光，减少了已知聚光太阳能装置的二次反射镜15，（见如图1），减少了因二次反射镜15的存在对入射光线的遮挡和增加反射次数带来的光能接收损失，同时减少二次反射镜15的制作成本，高效、经济；再者光伏电池装置布置于金属薄片的反射镜3附近，具有支撑平台4，有效地保证了光伏电池8的机械强度和定位精度，同时光伏电池8背部具有双层结构布置的散热装置11，形成密闭中空结构的内部充有低沸点液体例如丙酮，其常压下沸点为56.5℃，可提供良好的散热性能，当温度到达液体沸点时，液体相变汽化，大量吸热，以保持温度基本稳定不上升，气泡会在双层结构内沿重力相反方向迅速移动，在移动过程中放热冷却重新变为液态，从而达到高效散热的目的，并且整体造价低，经济可靠。当密闭中空结构内部抽为低压时，液体沸点进一步降低，更加高效地散热，光电转换效率更高。该装置整体密闭，无系统外部气体侵蚀，无灰尘进入，无需光伏电池8封装处理，成本低廉，同时保证光伏电池8的高效运行寿命；该聚光光伏太阳能装置1的盖板玻璃5为非钢化平板玻璃，以降低装置的制造成本。

图3是本发明的应用于槽式光伏领域的实施例结构示意图；图3a示意图了槽式聚光光伏太阳能装置的分解图，图3b描述了槽式聚光光伏太阳能的组合图，如图3所示，聚光光伏太阳能装置整体为槽式长条型，反射镜结构2由两个对称的尺寸和结构一致的反射镜3-1和反射镜3-2阵列布置组成，图中所示，反射镜3-1和3-2分别由两个抛物柱面和中间连接用以支撑光伏电池装置6线性支撑平台组成；反射镜3-1内的支撑平台4-1布置光伏电池8-1阵列，反射镜3-2内的支撑平台4-2布置另一组光伏电池阵列，太阳光线垂直主光轴入射，透过聚光光伏太阳能装置1前部布置的盖板玻璃5，入射至反射镜3-1和反射镜3-2内，光线经过一次反射分别会聚入射至与之对称的反射镜面上布置的光伏电池阵列上，例如反射镜3-2入射光反射至光伏电池8-1阵列，反之亦然；进一步地，反射层后部为散热装置，该散热装置与反射镜结构靠近或部分重合（图中未示出）；优选地，光伏电池阵列的输出正负两极中的一极连接于金属薄片的反射镜结构2，将电能传送出单元。

在槽式的聚光光伏太阳能装置的端头布置有端头盖板10，连接布置于槽式反射镜结构2端边，与盖板玻璃5及反射镜结构2形成密闭空间；隔离反射镜3镜面反射层与外界的水汽之间的接触，保持反射层的清洁度和性能稳定性，同时保护光伏电池8不受损害并减少封装成本；降低反射镜结构2的反射镜3镜面和光伏电池装置6的处理要求及制作成本，同时保持高效镜面反射率和电池接收率。

该聚光光伏太阳能装置的槽式实施例中，整体的密闭结构具有自支撑强度，在反射镜结构2的两个端头结构上直接连接轴承，完成绕轴旋转跟踪。槽式柱面反射镜结构2的开口例如0.4m，槽型长度2.4m，盖板玻璃5尺寸为0.475m×4m反射镜结构2支撑平台4尺寸为20mm×2.4m，每片光伏电池8宽度13mm×26mm，共104块电池串联组成，正南北面平行于地球自转轴布置（即槽式聚光光伏装置的旋转轴在南北面内与水平地面成当地纬度角度布置），旋转轴平行于地球自转轴布置，可以匀速一维跟踪方位角度的变化，且可以采用连续变速或断续驱动地完成跟踪；高度角度的变化角度范围为-23.45°~23.45°；装置在南北高度方向的光伏电池8周边布置有辅助聚光器9，将已经一维会聚的太阳光，再次进行二维会聚，提高光伏电池8的会聚倍率，减少光伏电池8的使用数量，降低成本；并且该跟踪方式简单，成本低廉，运行可靠，可以获得比较高的聚光倍率和聚光效率。

该槽式的聚光光伏太阳能装置采用斜单轴跟踪，方位角度上匀速一维跟踪方位角度的变化，且可以采用连续变速或断续驱动地完成跟踪。高度角度的变化角度范围为-23.45°

~23.45°，可以采用间断调节，例如每日调节一次，以完成高度方向上的准跟踪，获得槽式聚光光伏装置准二维的跟踪效果。

图4 是本发明的光伏电池装置的实施例的结构示意图；以图3中光伏电池8-1阵列为例进行描述，如图4所示，光伏电池装置6包括光伏电池8和辅助聚光器9，也或者在光伏电池8的背部布置金属基板7，以提高机械强度；光伏电池8包括单片光伏电池8或多片光伏电池8阵列，固定于在反射镜结构2的支撑平台4上，接收反射镜3反射的太阳光；所选用的光伏电池8为砷化镓电池、单晶硅聚光电池、CIGS聚光薄膜电池等多种光电转换电池；金属基板7为铝或铜或铁及其合金等材质，布置于光伏电池8底部，与光伏电池8一起布置于反射镜结构2支撑平台4之上；两片以上的光伏电池8布置于金属基板7之上，且相互串并联，形成串接的光伏电池组，接收反射镜结构2反射来的光；辅助聚光器9布置于光伏电池8阵列的长度方向上，将连续线性会聚的太阳光变成间断会聚的太阳光，减少了接收光线的光伏电池8面积，提高聚光倍数。在实际的操作中光伏电池组与金属基板7之间布置有薄的绝缘导热层，该薄的绝缘导热层具有良好的绝缘效果，同时具有很好的导热性能；光伏电池组的正负两极其中一极可以连接于金属的反射镜结构2，将接收到的电能输送出去，由于这两部分金属结构尺寸较大，导通电阻很小，可以有效减少压降和能量的损失。优选地，反射镜装置2的支撑平台4强度足够时，光伏电池装置6也可以不用设置金属基板7，直接将光伏电池8布置于支撑平台4之上，但二者之间仍然布置绝缘导热层。

在槽式的聚光光伏太阳能装置的后部还布置有散热装置11，且支撑平台4所在的金属材质的反射镜结构2作为全部或部分散热装置，此散热装置11可以是普通翅片散热器，也可以采用双层金属薄片结构形成密闭中空结构，内部填充常压下具有低沸点的传热介质，在实际的运行中低沸点液态介质可以为丙酮或乙醇水，也或者二者或三者的的混合物；该传热介质通过反射镜结构2的支撑平台4接收光伏电池装置6的多余热量，在较低温度点，例如100℃以内（比如丙酮为56.5℃），相变吸热，将多余的热量传送至系统外部，且同时保证反射镜结构2的热稳定性，保证槽式的聚光太阳能装置1长期稳定运行。特别是当密闭中空结构内部抽为低压时，液体沸点进一步降低，更加高效地散热，光电转换效率更高。

图5a是本发明的应用于碟式光伏领域的第一种实施例结构示意图；碟式的聚光光伏太阳能装置包括对称的反射镜结构、分别布置于反射镜结构之上的对称光伏电池结构和布置于前部的盖板玻璃，且三者形成密闭空间结构，还包括反射层后部布置的散热装置（图中没有示出）。如图5a所示，反射镜结构中对称布置反射镜，其中两个3-3和3-4分别由抛物面一部分绕特定旋转轴旋转获得，在各自的反射镜镜面上具有支撑平台，用以支撑光伏电池8-3和8-4；反射镜例如反射镜3-4将太阳光经过一次反射入射至与之对称的反射镜例如反射镜3-3内布置的光伏电池8-3上，完成太阳光的会聚和接收；图5b是本发明的应用于碟式光伏领域的第二种实施例结构示意图；如图5b所示，3片对称阵列布置的反射镜3-5，3-6，3-7相互连接阵列布置的反射镜结构，三个反射镜结构相交为3条交线，在交线的某个位置设置支撑平台，分别用以支撑独立的三个光伏电池8-5，8-6，8-7；图中对称阵列布置的反射镜例如反射镜3-5，将入射的太阳光经过一次反射至在另外两个相互连接的反射镜例如反射镜3-6与反射镜3-7所形成交线上布置的光伏电池8-5上，完成光线会聚和接收；图5c是本发明的应用于碟式光伏领域的第三种实施例结构示意图；如图5c所示，4片对称连接布置的反射镜3-8，3-9，3-10和3-11，其中反射镜3-8对称于反射镜3-10，反射镜3-9对称于反射镜3-11，每个反射镜内布置一个支撑平台，以固定光伏电池；每个反射镜，例如反射镜3-8，将入射的光经过一次反射至与之对称布置反射镜例如反射镜3-10上布置的光伏电池8-10；例如该4片对称形成碟式开口尺寸0.3m×0.3m，内部布置的4片单片的光伏电池为梯形状，单片面积为200mm2，该4片光伏电池整体串联成串，具有一致的聚光和匀光性，避免了光伏电池组中因各片聚光匀光性能不一致带来的输出电能的损耗。图5d是本发明的应用于碟式光伏领域的第四种实施例结构示意图；如图5d所示，4片对称连接布置的反射镜3-12、3-13，3-14和3-15，图中4个反射镜皆抛物柱面和线性支撑平台组成，具有线性的焦线，光伏电池8-12，8-13，8-14和8-15分别布置于对应的线性支撑平台上，各反射镜例如反射镜3-12的焦线位于与之对称布置的另一反射镜例如反射镜3-14内的布置于线性支撑平台上的光伏电池8-14上，整个光伏电池装置形成环状，可以实施电学连接形成整体的光伏电池组。需要说明的是，图5a，5b，5c描述了碟式点聚焦实施例，图5d描述了碟式线聚焦实施例，都需要进行两个维度上的精确跟踪，才能获得上述所描述的点聚焦和线聚焦；在实际的使用中，碟式点聚焦的聚光光伏太阳能装置使用的对称的反射镜数目不限于小于或等于4片，例如可以更多并设计成偶数或奇数，例如6片或7片；进一步地，所述反射镜结构包括对称反射镜数量为2~40片。优选地，所述反射镜结构包括反射镜数目不多于24片；对称的反射镜数量不同，但原理及设计与上述类似，其中偶数个对称反射镜将太阳光反射至与之对称的反射镜镜体上的光伏电池装置上；而奇数个对称反射镜将太阳光反射至与之对应的另两个相邻反射镜形成交线位置上布置的光伏电池装置上。

对称的反射镜由金属薄板分别冲压焊接而成，凹面内具有反射涂层；优选地，所述对称的反射镜由金属薄片整体冲压而成，凹面内具有反射层。该光伏电池固定在反射镜结构的支撑平台上，接收反射镜反射的太阳光；所选用的光伏电池为砷化镓电池、单晶硅聚光电池、CIGS聚光薄膜电池等多种光电转换电池；该碟式接收光伏电池可以为单片光伏电池或多片光伏电池阵列，优选为单片光伏电池。光伏电池装置的单片光伏电池与反射镜结构的支撑平台之间设置有薄的绝缘导热层，接收反射镜反射的太阳光，且各单片光伏电池整体串

联，形成光伏电池组将电能输送系统之外，减少电能输送损失。

聚光太阳能装置还包括散热装置，该散热装置布置于反射层的后部，通过反射镜结构的支撑平台，接收光伏电池装置的多余热量，且同时保证反射镜结构的热稳定性。此散热装置可以是普通翅片散热器，优选采用后述的双层结构低沸点液体散热器。光伏电池阵列的输出正负两极中的一极连接于金属的反射镜结构，将电能传送出单元；密闭空间的整体机械

结构具有一定抗压性能，可抽成真空或充入保护性气体，能抵抗因各种变化引起的内部气压的变化。

图6是本发明的碟式实施例阵列结构示意图；如图6所示，碟式的光伏聚光太阳能装置阵列布置，阵列的多个反射镜结构，例如2-1，2-3规律阵列布置受前部布置整体覆盖的盖板玻璃5所覆盖，多个反射镜例如3-1和3-2阵列，与盖板玻璃6形成的密闭空间，形成密闭空间组合；而且多个反射镜结构，例如2-1，2-3，可以在同一张大的金属薄板上冲压，形成一个大的反射镜结构阵列整体，与覆盖于反射镜之上的盖板玻璃5构成密闭空间组合。图6所述的聚光装置可以阵列布置，规模化生产，且可以统一跟踪驱动。

图7是本发明的散热装置实施例结构示意图。图7为散热装置11的截面结构示意图，该散热装置11整体密闭，该散热装置11由反射镜3的金属冲压薄片和另一底部金属冲压薄片复合中空构成；且中空部分填充有介质。该散热装置11可以应用于线性一维聚光太阳能光伏发电装置，也可以应用于碟式二维聚光太阳能光伏发电装置；散热装置11布置于光伏电池装置6的背部，为了更好地散热，设计反射镜3的金属冲压薄片和另一金属冲压薄片复合中空构成；在实际的操作中，底部金属冲压薄片在冲压时形成凹凸点和向下形成一定尺寸的翅片12，以增加散热面积，或则底部金属冲压薄片向下布置一定尺寸的翅片12，以增加散热面积。为了增加散热装置11的机械强度，底部金属冲压薄片在冲压时，冲压薄片向上形成一定尺寸的加强筋13。散热装置11的中空部分填充有介质；介质在常压附近状态下可以采用低沸点液态介质。在实际的运行中低沸点液态介质常见的为丙酮或乙醇或水，也或者二者或三者的的混合物；该介质接收光伏电池的多余热量，在较低温度点，例如100℃以内（丙酮56.5℃，乙醇为78.3℃），相变吸热，变成气态向高端运行，冷却成液态后回流至所述散热装置11底部，在较短时间内完成一个散热循环，如此循环，能自动持续不断地保证光伏电池正常的工作温度和使用寿命，优选地，该散热装置11添加缓蚀剂，减少传热介质对装置的腐蚀。需要特别指出的是该散热装置11的整个散热循环过程都在一定气压范围内完成，例如一个大气压附近，具体为0.1~1.5 bar，内外金属薄板不必刻意加厚以提供承压支撑。

该散热装置11采用双层金属薄片复合形成密闭中空结构完成，内部布置有大气压下具有低沸点介质，且该介质能在中空结构内部完成自循环、将多余热量释放至系统外部，保证光伏电池的正常运行，同时保证反射镜3的热稳定性，完全不需额外动力，整体运行高效和成本低廉。进一步地，所述散热装置的密闭中空内充入散热介质后，保留一定空腔体积，并抽为低压。优选地，所述密闭中空内的压力在常温25摄氏度下为0.1-1bar；以进一步降低散热介质的沸点，高效降低温度。优选地，所述密闭中空内充入的散热介质的充液高度能

在工作期间浸没光伏电池支撑平台的背部，以保证散热效果。

图8是本发明的散热装置另一实施例结构示意图；如图8所示，该散热装置11为传统的金属翅片散热器，布置于反射镜结构2的支撑平台4的背部，接收光伏电池释放出的多余热量。该反射镜结构2通过注塑材料，例如PE，PET或ABS等，经过注塑工艺而获得反射镜结构；反射镜结构2也可以采用金属薄片冲压获得，光伏电池背部连接反射镜结构和背部布置的散热器，该反射镜结构2也可以属于散热器的一部分；如果光伏电池转化效率极高，背部多余释放热量较少，金属薄片的反射镜结构2也可以无需其它的散热器，该反射镜结构2本身用以将多余的热量释放。

需要特别说明的是，反射镜结构还可以只包括一个反射镜，该反射镜将入射太阳光经过一次反射至与之对应的光伏电池接收装置内。

显而易见，在不偏离本发明的真实精神和范围的前提下，在此描述的本发明可以有许多变化。因此，所有对于本领域技术人员来说显而易见的改变，都应包括在本权利要求书所涵盖的范围之内。本发明所要求保护的范围仅由所述的权利要求书进行限定。

Claims (13)

1.一种聚光光伏太阳能装置，包括反射镜结构(2)、光伏电池装置(6)、散热装置(11)和盖板玻璃(5)，其中反射镜结构包括反射镜(3)；光伏电池装置(6)分别布置于反射镜结构(2)的特定位置，直接接收对应的反射镜(3)会聚的光线；所述散热装置(11)布置位置不影响反射光路，与反射镜结构(2)靠近或部分重合；盖板玻璃(5)布置于反射镜结构(2)前部，其中，反射镜结构(2)和盖板玻璃(5)构成密闭空间，光伏电池装置(6)位于该密闭空间内；所述散热装置(11)由构成反射镜结构(2)的金属冲压薄片和另一底部金属冲压薄片复合形成密闭中空结构；且中空部分填充有散热介质；所述散热介质为常压下具有低沸点的介质；所述散热装置的密闭中空内充入散热介质后，保留一定空腔体积，并抽为低压；所述密闭空间内部抽真空，且密封保持低压状态，或所述密闭空间内抽气后充入保护性气体；当聚光光伏太阳能装置为槽式的聚光光伏太阳能装置时，所述聚光太阳能装置还具有端部的端头盖板(10)，与反射镜结构(2)及盖板玻璃(5)形成密闭空间；所述槽式的聚光光伏太阳能装置的光伏电池(8)线性焦线位置布置辅助聚光器(9)，整体实施斜单轴一维跟踪。

2.根据权利要求1所述的聚光光伏太阳能装置，其特征在于，所述反射镜结构(2)由至少2个对称布置的线聚焦反射面组成。

3.根据权利要求1所述的聚光光伏太阳能装置，其特征在于，所述反射镜结构(2)由至少2个对称布置的点聚焦反射面组成。

4.根据权利要求1所述的聚光光伏太阳能装置，其特征在于，所述反射镜结构(2)布置有安装光伏电池装置(6)的支撑平台(4)。

5.根据权利要求1所述的聚光光伏太阳能装置，其特征在于，所述的反射镜结构(2)由金属薄板分别冲压、再焊接或者整体冲压而成，反射镜(3)内凹面抛光或涂有高反射层或贴有高反射膜。

6.根据权利要求1所述的聚光光伏太阳能装置，其特征在于，所述反射镜结构(2)由注塑材料注塑而成，反射镜(3)内凹面涂有高反射层或贴有高反射膜。

7.根据权利要求4所述的聚光光伏太阳能装置，其特征在于，所述光伏电池装置(6)与所述支撑平台(4)之间具有导热绝缘层，且多个所述光伏电池装置(6)整体串联布置。

8.根据权利要求4或7所述的聚光光伏太阳能装置，其特征在于，所述支撑平台(4)所连接的金属材质的反射镜结构(2)作为全部或部分散热装置。

9.根据权利要求1所述的聚光光伏太阳能装置，其特征在于，所述低沸点介质为酒精、丙酮或水或混合物。

10.根据权利要求4或7所述的聚光光伏太阳能装置，其特征在于，所述散热装置(11)的密闭中空结构内部分的空间为真空低压状态，且所述散热介质浸没所述支撑平台(4)背部。

11.根据权利要求1所述的聚光光伏太阳能装置，其特征在于：所述散热装置(11)的底部设置有凹凸点和/或凹凸翅片(12)结构。

12.根据权利要求1所述的聚光光伏太阳能装置，其特征在于：所述盖板玻璃(5)为非钢化平板玻璃。

13.根据权利要求1所述的聚光光伏太阳能装置，其特征在于：所述聚光太阳能装置可以阵列布置，实现规模化统一跟踪。