CN103996722A - 一种增强型高效率聚光太阳能电池芯片 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种增强型高效率聚光太阳能电池芯片，属太阳能发电技术领域。包包括负电极段层，聚光太阳能电池基材层，正电极层和有效面积，所述聚光太阳能电池基材层一面覆上正电极层，另一面覆上负电极段层，负电段极为一“口”字形形状，负电极段之内的部分为有效面积。本发明的电池芯片在超过1000倍的聚光倍数和很强的光线地域条件下，能保证大电流很顺畅地通过正电极和负电极引导出来，而不损坏电池片；从菲涅尔透镜汇聚过来的焦斑会在一定时间段内都完全重合地汇聚在聚光太阳能电池片的有效面积上；设定一个时间段太阳能跟踪器的电机工作一次，这样就极大地减少了给电机的供电功率，从而更加的节能；该电池芯片“口”字形形状负电极能迅速地将电流导出，减小电流对其他电池材料中离子的碰撞，同时该负电极段的形状和设计有效增大了电池的受光面积，能将电池芯片的转换效率整体提高。

Description

一种增强型高效率聚光太阳能电池芯片
技术领域
    本发明涉及一种光伏发电部件，具体涉及一种增强型高效率聚光太阳能电池芯片，属太阳能发电技术领域。
背景技术
通常，高倍聚光光伏光电转换接收器所寻求的主要益处是在聚光太阳能电池芯片的有效面积上得到从菲涅尔透镜汇聚的高密度太阳辐射光。透镜的倍数越高，得到太阳辐射光的密度越高，相同面积上使用的聚光太阳能电池芯片越少，单位面积上的发电成本就越低。
目前通常从菲涅尔透镜汇聚过来的焦斑都为正方形，该焦斑的形状和大小也通常和聚光太阳能电池片的形状和大小一致，从而使菲涅尔透镜汇聚过来的焦斑完全汇聚到聚光太阳能电池片上。但是在实际应用中，太阳是随时在移动的，这样就会造成一个时间段后从菲涅尔透镜汇聚过来的焦斑不会完全和聚光太阳能电池片的有效面积重合，从而导致转换效率的降低；同时如果聚光太阳能电池片时时刻刻都跟随太阳移动的话，就必然会让跟踪器时时刻刻都跟随太阳移动，这样就会用很多电来驱动跟踪器的电机工作；另外，由于负电极上的电流是通过电池材料中的离子通过碰撞而产生的，离子离负电极越远，电流到达负电极的损耗就越大，从而降低光电转换效率。
发明内容
本发明的目的是提供一种增强型高效率聚光太阳能电池芯片，该电池片在于克服现有技术的不足。
为了实现上述技术目的，本发明采取的技术方案是：一种增强型高效率聚光太阳能电池芯片，其特征是，它包括负电极段层，聚光太阳能电池基材层，正电极层和有效面积，所述聚光太阳能电池基材层一面覆上正电极层，另一面覆上负电极段层，负电段极为一“口”字形形状，负电极段之内的部分为有效面积。
所述聚光太阳能电池基材层为GaInP/GaAs/Ge三层结合体。
所述正电极层面积形状和聚光太阳能电池基材层面积形状完全一样。
所述负电极段层为“口”字形形状的电极层，其中相对两面为负电极段，另外相对两面为“一”字形负电极段，并放置在聚光太阳能电池基材层的四个端面。
所述其中两个相对负电极段层的宽度为0.5~2mm，厚度为0.2~1mm，另外两个相对负电极段的宽度为0.1~1mm，厚度为0.2~1mm。
所述有效面积为一长方形形状，长和宽之差在0.01~1mm之间。
本发明的优点和积极效果是：1．宽度为0.5~1.5mm和厚度为0.2~1mm的负电极段能够承受超过10~50安培的额定电流；2。从菲涅尔透镜汇聚过来的焦斑会在一定时间段内都完全重合地汇聚在聚光太阳能电池片的有效面积上；3. 设定一个时间段太阳能跟踪器的电机工作一次，这样就极大地减少了给电机的供电功率，从而更加的节能；4.该电池芯片“口”字形形状负电极段能迅速地将电流导出，减小电流对其他电池材料中离子的碰撞，同时该负电极段的形状和设计有效增大了电池的受光面积，能将电池芯片的转换效率整体提高。
附图说明
图1为一种增强型高效率聚光太阳能电池芯片主视图。
图2为一种增强型高效率聚光太阳能电池芯片侧视图。
图3为一种增强型高效率聚光太阳能电池芯片有效面积和负电极段示意图。
    其中：1、负电极段层，2、聚光太阳能电池基材层，3、正电极层，4、有效面积，A、有效面积的长，B有效面积的宽，L为其中两相对负电极段的宽，W为另外两相对负电极段的宽。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
一种增强型高效率聚光太阳能电池芯片，如图1～3所示，聚光太阳能电池基材层2一面覆上正电极层3，另一面覆上负电极段层1，负电极段之内的部分为有效面积4，其中有效面积4的长为A，有效面积4的宽为B，长和宽之差为0.01~1mm之间，负电极段层1中两相对负电极段的宽为L，负电极段层1中另外两相对负电极段的宽为W，宽度较窄的负电极段将附近的电流迅速地导入宽度较宽的负电极段上，然后将电池芯片的电流通过宽度较宽的的负电极段汇入电路回路中。
聚光太阳能电池基材层2通过特殊工艺将正电极3和负电极段1巧妙地结合在一起，既能保证大电流很顺畅地通过正电极3和负电极段1引导出来，同时也能保证各电极和连接线能承受10~50安培的额定电流。
在聚光太阳能电池基材层2上加工负电极段1，负电极段1的宽度为0.5~2mm，厚度为0.2~1mm，便于大电流的顺利导通，负电极段1的宽度为0.1~1mm，厚度为0.2~1mm上的电流直接汇入到宽度较宽的负电极段上。
负电极段层1为“口”字形形状电极段，可以有效地增大聚光太阳能电池片的相对受光面积，可以迅速地将电流导出，减小电流对其他电池材料中离子的碰撞概率，从而提高转换效率。
具体操作如下：首先将聚光太阳能电池芯片有效面积的长边保持和东西方向一致，当太阳从东向西运动一段时间段时，能保证从菲涅尔透镜汇聚过来的太阳光焦斑完全汇聚到聚光太阳能电池芯片的有效面积上。
本发明中，作为变行实施例，有效面积的长和宽可以交换过来设定制作，聚光太阳能电池芯片的正、负电极段也可以交换过来设定制作，“口”字形形状的负电极段宽度可以做为一致宽度和厚度的电极，“口”字形负电极段中相对的负电极段个数为5~21个。故本发明的权利保护范围以权利要求书限定的范围为准。

Claims (6)

1.一种增强型高效率聚光太阳能电池芯片，其特征是，它包括负电极段层，聚光太阳能电池基材层，正电极层和有效面积，所述聚光太阳能电池基材层一面覆上正电极层，另一面覆上负电极段层，负电段极为一“口”字形形状，负电极段之内的部分为有效面积。
2.根据权利要求1所述的一种增强型聚光太阳能电池芯片，其特征是，所述聚光太阳能电池基材层为GaInP/GaAs/Ge三层结合体。
3.根据权利要求1所述的一种增强型聚光太阳能电池芯片，其特征是，所述正电极层面积形状和聚光太阳能电池基材层面积形状完全一样。
4.根据权利要求1所述的一种增强型聚光太阳能电池芯片，其特征是，所述负电极段层为“口”字形形状的电极层，其中相对两面为负电极段，另外相对两面为“一”字形负电极，并放置在聚光太阳能电池基材层的四个端面。
5.根据权利要求1和4所述的一种增强型聚光太阳能电池芯片，其特征是，所述其中两个相对负电极层的宽度为0.5~2mm，厚度为0.2~1mm，另外两个相对负电极的宽度为0.1~1mm，厚度为0.2~1mm。
6.根据权利要求1所述的一种增强型聚光太阳能电池芯片，其特征是，所述有效面积为一长方形形状，长和宽之差在0.01~1mm之间。
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