CN103137761A - 一种微型太阳能聚光光伏发电组件 - Google Patents

一种微型太阳能聚光光伏发电组件 Download PDF

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周伟
胡剑峰
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Abstract

本发明公开了一种微型太阳能聚光光伏发电组件，包括从上到下依次设置的用于会聚太阳光的小型菲涅尔透镜、用于对给定入射角范围内的光线进行反射聚光的光锥、用于将光能转换为电能的微型太阳能电池板和用于安装微型太阳能电池板的铝基板，所述铝基板的底端安装有散热板。本发明结构简单，设计合理，安装实现方便，聚光效率高，实现了微型聚光的目的，散热效果好，使用寿命长，实现成本低，有利于提高发电效率，高效地利用太阳能，实用性强，推广应用前景广泛。

Description

一种微型太阳能聚光光伏发电组件
技术领域
本发明涉及太阳能光伏发电技术领域，尤其是涉及一种微型太阳能聚光光伏发电组件。
背景技术
近年来，基于太阳能、风能等可再生能源技术的迅速发展，特别是基于太阳能发电技术，为降低成本，对太阳能聚光系统的研究进一步加大。目前，聚光太阳能发电技术主要体现在CPV聚光光伏和CST聚光光热。
聚光光伏(CPV)是新型太阳能发电技术的代表，CPV因其光电转化效率高，相比聚光光热发电占地面积小，未来有巨大的发展空间，可用于建造大型支撑电源的太阳能发电技术。
聚光模块是太阳能光伏系统最重要的组成部分，它很大程度上决定了整套CPV系统的性能高低。然而目前该系统还主要处在研究及实验阶段，整体系统成本高，若采用高倍聚光，电池板的散热问题又不易解决，而且为了提高聚光效率，一般聚光模块较大，即加大了系统构成，有增加了组件成本。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种微型太阳能聚光光伏发电组件，其结构简单，设计合理，安装实现方便，聚光效率高，实现了微型聚光的目的，散热效果好，使用寿命长，实现成本低，有利于提高发电效率，高效地利用太阳能，实用性强，推广应用前景广泛。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种微型太阳能聚光光伏发电组件，其特征在于：包括从上到下依次设置的用于会聚太阳光的小型菲涅尔透镜、用于对给定入射角范围内的光线进行反射聚光的光锥、用于将光能转换为电能的微型太阳能电池板和用于安装微型太阳能电池板的铝基板，所述铝基板的底端安装有散热板。
上述的一种微型太阳能聚光光伏发电组件，其特征在于：所述小型菲涅尔透镜为由PMMA材料制成的半球形透镜。
上述的一种微型太阳能聚光光伏发电组件，其特征在于：所述小型菲涅尔透镜的平面端设置有一层红外反射膜。
上述的微集成太阳能聚光发电组件，其特征在于：所述小型菲涅尔透镜的直径不大于30mm。
上述的微集成太阳能聚光发电组件，其特征在于：所述微型太阳能电池板设置在小型菲涅尔透镜的焦点处且位于所述光锥的聚光口处。
上述的微集成太阳能聚光发电组件，其特征在于：所述微型太阳能电池板为多晶硅太阳能电池板。
上述的微集成太阳能聚光发电组件，其特征在于：所述散热板由铝铜合金材料制成。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、本发明包括从上到下依次设置的用于会聚太阳光的小型菲涅尔透镜、用于对给定入射角范围内的光线进行反射聚光的光锥、用于将光能转换为电能的微型太阳能电池板和用于安装微型太阳能电池板的铝基板，铝基板的底端安装有散热板；结构简单，设计合理，安装实现方便。
2、本发明小型菲涅尔透镜的平面端设置有一层红外反射膜，可将太阳光线中的红外光反射，为系统降低热量，同时透过可见光部分，并将其光束会聚，提高了聚光效率。
3、本发明中小型菲涅尔透镜下部的光锥可反射杂散光，使其也会聚利用，当太阳光线倾斜入射时，由于光锥可将给定入射角范围内的光线进行反射聚光，使光线同样能够到达微型太阳能电池板上，这样便无需跟踪太阳，都能实现较高的发电效率。
4、本发明中微型太阳能电池板固定在铝基板上，铝基板安装在散热板上，这样能够增大散热的表面积，加大微型太阳能电池板上的热量散失，延长微型太阳能电池板的使用寿命，使微型太阳能电池板发挥更大效益。
5、本发明能够将太阳光光束多倍聚集在微型太阳能电池板上，使电池板功率提升，实现了微型聚光的目的，实用性强，推广应用前景广泛。
综上所述，本发明结构简单，设计合理，安装实现方便，聚光效率高，实现了微型聚光的目的，散热效果好，使用寿命长，实现成本低，有利于提高发电效率，高效地利用太阳能，实用性强，推广应用前景广泛。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
附图标记说明：
1-小型菲涅尔透镜；  2-光锥；    3-微型太阳能电池板；
4-铝基板；          5-散热板。
具体实施方式
如图1所示，本发明包括从上到下依次设置的用于会聚太阳光的小型菲涅尔透镜1、用于对给定入射角范围内的光线进行反射聚光的光锥2、用于将光能转换为电能的微型太阳能电池板3和用于安装微型太阳能电池板3的铝基板4，所述铝基板4的底端安装有散热板5。
如图1所示，本实施例中，所述小型菲涅尔透镜1为由PMMA材料制成的半球形透镜。所述小型菲涅尔透镜1的平面端设置有一层红外反射膜。所述小型菲涅尔透镜1的直径不大于30mm。所述微型太阳能电池板4设置在小型菲涅尔透镜1的焦点处且位于所述光锥3的聚光口处。所述微型太阳能电池板4为多晶硅太阳能电池板。所述散热板5由铝铜合金材料制成。
本发明的工作原理及工作过程是：当一束太阳光线垂直入射到小型菲涅尔透镜1表面时，由于小型菲涅尔透镜1的平面端设置有一层红外反射膜，可将太阳光线中的红外光反射，为系统降低热量，同时透过可见光部分，并将其光束会聚，到达微型太阳能电池板3，小型菲涅尔透镜1下部的光锥2可反射杂散光，使其也会聚利用，当太阳光线倾斜入射时，由于光锥2可将给定入射角范围内的光线进行反射聚光，使光线同样能够到达微型太阳能电池板3上，这样便无需跟踪太阳，都能实现较高的发电效率。微型太阳能电池板4固定在铝基板4上，铝基板4安装在散热板5上，这样能够增大散热的表面积，加大微型太阳能电池板4上的热量散失，延长微型太阳能电池板4的使用寿命，使微型太阳能电池板4发挥更大效益。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (7)

1.一种微型太阳能聚光光伏发电组件，其特征在于：包括从上到下依次设置的用于会聚太阳光的小型菲涅尔透镜(1)、用于对给定入射角范围内的光线进行反射聚光的光锥(2)、用于将光能转换为电能的微型太阳能电池板(3)和用于安装微型太阳能电池板(3)的铝基板(4)，所述铝基板(4)的底端安装有散热板(5)。
2.按照权利要求1所述的一种微型太阳能聚光光伏发电组件，其特征在于：所述小型菲涅尔透镜(1)为由PMMA材料制成的半球形透镜。
3.按照权利要求2所述的一种微型太阳能聚光光伏发电组件，其特征在于：所述小型菲涅尔透镜(1)的平面端设置有一层红外反射膜。
4.按照权利要求1、2或3所述的微集成太阳能聚光发电组件，其特征在于：所述小型菲涅尔透镜(1)的直径不大于30mm。
5.按照权利要求1、2或3所述的微集成太阳能聚光发电组件，其特征在于：所述微型太阳能电池板(4)设置在小型菲涅尔透镜(1)的焦点处且位于所述光锥(3)的聚光口处。
6.按照权利要求1、2或3所述的微集成太阳能聚光发电组件，其特征在于：所述微型太阳能电池板(4)为多晶硅太阳能电池板。
7.按照权利要求1、2或3所述的微集成太阳能聚光发电组件，其特征在于：所述散热板(5)由铝铜合金材料制成。
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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CN107762750A (zh) * 2017-10-31 2018-03-06 西北工业大学 一种带有球面菲涅尔太阳能集热器的斯特林发电机
CN109872657A (zh) * 2019-04-10 2019-06-11 广东工业大学 一种户外投影设备
CN114527558A (zh) * 2022-02-14 2022-05-24 华北电力大学 一种考虑太阳张角的类球面反射聚光器

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PB01 Publication
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