CN105553415A - 一种利用地面反射进行光伏发电的系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及太阳能光伏发电技术，尤其涉及到一种利用地面反射进行光伏发电的系统和方法，该技术方案通过在光伏双面发电组件的背面对应的水平地面区域上设置反射板，通过调整反射板与水平地面的相对角度，以使反射板将接收的太阳入射光反射至光伏双面发电组件的背面。进而可显著提升光伏双面发电组件对地面反射及散射光的利用率，大幅提升转换效率；同时在屋顶使用时可增加屋面的反射率，进而降低屋内的温度，可在夏天有效节省空调费用。

Description

一种利用地面反射进行光伏发电的系统和方法

技术领域

本发明涉及太阳能光伏发电技术，尤其涉及到一种利用地面反射进行光伏发电的系统和方法。

背景技术

目前在光伏应用技术中，晶硅光伏组件产品因成本低、转换效率高占据市场主流地位，光伏技术的基本原理是利用光伏组件吸收太阳的辐照能量，将其转化为电能。目前常规的光伏组件只能利用一面吸收太阳辐射，因此在安装使用时会通过安装角度使其尽可能吸收更多的太阳辐射。由于传统能源对环境的污染越来越受到全球的重视，并且储量日趋减少，价格越来越高，可再生能源尤其是太阳能的开发利用也显得非常重要。

传统光伏发电技术中，由于个别企业通过技术改进(采用异质结技术)推出双面组件，通过异质结技术制作正反面都可吸收光能进行发电的双面电池片，制作组件时正反面封装材料都为透光玻璃，这样可以使组件正面透过的光通过地面反射后在组件背面被吸收利用。即两面都可以吸收辐射能量转换为电能，进而利用部分地面的反射能量，提高光伏组件的转换效率；但是目前的方案使用的都是地面或屋顶面直接反射的能量，由于地面的反射率较低，使得双面组件可利用的反射能量有限，无法完全发挥双面发电的优势。

还有一种普遍技术改造主要是采用的光伏发电系统一般是将太阳能电池板固定安装，由于单位功率造价很高，很难获得大规模商业化的推广和应用，因此，从提高太阳能电池单位面积的太阳光照射强度的技术角度出发，利用太阳电池的输出功率与光照强度基本成正比关系的特点，使用廉价的反光材料替代价格很高的太阳能电池，实现降低太阳能光伏发电成本的目的。其中，菲涅尔透射聚光和抛物面反射聚光是目前主要采用的形式，菲涅尔透镜的缺点是制造成本高，聚光的均匀性较差，抛物面反射聚光镜存在制造成本高的缺点，并且反射镜容易扭曲而破裂，抛物面镜的支撑架加工成本也较高。

发明内容

为克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种利用地面反射进行光伏发电的系统和方法，该技术方案解决了传统技术中存在光反射效率低，聚光性弱和成本高的缺陷。该技术方案系统结构简单，成本低廉，工作效率高，抗风能力强，使用性能高效。

一种利用地面反射进行光伏发电的系统，其中，所述系统包括：

光伏双面发电组件，具有接收太阳入射光的正面以及相对于该正面的背面；

反射板，设置于所述光伏双面发电组件的背面对应区域，用于接收太阳入射光，并将其反射至所述光伏双面发电组件的背面。

优选上述的利用地面反射进行光伏发电的系统，其中，所述反射板为镜面或铝箔纸。

优选上述的利用地面反射进行光伏发电的系统，其中，所述光伏双面发电组件与水平地面具有夹角α，所述反射板与所述水平地面具有夹角β；

其中，所述0＜β＜α＜90°。

一种利用地面反射进行光伏发电的系统，其中，所述系统包括：

若干光伏双面发电组件，各所述光伏双面发电组件具有接收太阳入射光的正面以及相对于该正面的背面；

反射板，对应设置于各所述光伏双面发电组件的背面对应区域，且相邻两所述光伏双面发电组件之间设置有所述反射板，各所述反射板用于接收太阳入射光，并将其反射至对应的光伏双面发电组件的背面。

优选上述的利用地面反射进行光伏发电的系统，其中，所述反射板为镜面或铝箔纸。

优选上述的利用地面反射进行光伏发电的系统，其中，各所述光伏双面发电组件与水平地面具有夹角α，各所述反射板与所述水平地面具有夹角β；

其中，所述0＜β＜α＜90°。

一种利用地面反射进行光伏发电的方法，其中，所述方法包括：

于光伏双面发电组件的背面对应的水平地面区域上设置反射板；

调整所述反射板与所述水平地面的相对角度，以使所述反射板将接收的太阳入射光反射至光伏双面发电组件的背面。

本发明技术方案具有如下优点或有益效果：

本发明公开了一种利用地面反射进行光伏发电的系统和方法，该技术方案解决了传统技术中存在光反射效率低，聚光性弱和成本高的缺陷。该技术方案通过在光伏双面发电组件的背面对应的水平地面区域上设置反射板，通过调整反射板与水平地面的相对角度，以使反射板将接收的太阳入射光反射至光伏双面发电组件的背面。进而可显著提升光伏双面发电组件对地面反射及散射光的利用率，大幅提升转换效率；同时在屋顶使用时可增加屋面的反射率，进而降低屋内的温度，可在夏天有效节省空调费用。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明及其特征、外形和优点将会变得更加明显。在全部附图中相同的标记指示相同的部分。并未可以按照比例绘制附图，重点在于示出本发明的主旨。

图1是本发明实施中利用地面反射进行光伏发电的系统结构示意图；

图2是本发明实施中利用地面反射进行光伏发电的方法流程示意图。

其中，1：光伏双面发电组件；2：反射板。

具体实施方式

下面结合附图和具体的实施例对本发明作进一步的说明，但是不作为本发明的限定。

为克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种利用地面反射进行光伏发电的系统和方法，该技术方案解决了传统技术中存在光反射效率低，聚光性弱和成本高的缺陷。该技术方案系统结构简单，成本低廉，工作效率高，抗风能力强，使用性能高效。

具体的如图1所示，该利用地面反射进行光伏发电的系统主要由光伏双面发电组件和反射板构成，图中1为光伏双面发电组件，2为反射板。

实施例1：

光伏双面发电组件1具有接收太阳入射光的正面以及相对于该正面的背面，除了光伏双面发电组件正面光电特性，其背面也具有吸光发电的能力。在本发明中作为一个优选的实施例，光伏双面发电组件与水平地面具有夹角α，夹角α的合理设置有利于光伏双面发电组件背面的光电特性，另一方面还便于清洁与排水。

反射板2主要设置在光伏双面发电组件1的背面对应区域，用于接收太阳入射光，并将其反射至光伏双面发电组件1的背面，实现光伏双面发电组件1的背面吸光发电，另外该设置方式中，反射板2与水平地面角度的夹角β可自由可调，实现多种光特性(反射光、折射光和散射光)的再利用，使得本发明伏双面发电组件1完全发挥双面发电的优势。

在本发明一可选但非限制性的实施例中，优选的，光伏双面发电组件正反面封装材料都为透光玻璃，这样可以使组件正面透过的光通过地面反射后在组件背面被吸收利用。

其中，在本发明的实施例中，0＜β＜α＜90°，反射板为镜面或铝箔纸或其他的高反射材料。

实施例2：

多个光伏双面发电组件，各光伏双面发电组件具有接收太阳入射光的正面以及相对于该正面的背面，除了光伏双面发电组件正面光电特性，其背面也具有吸光发电的能力。在本发明中作为一个优选的实施例，各光伏双面发电组件与水平地面具有夹角α，夹角α的合理设置有利于光伏双面发电组件背面的光电特性，另一方面还便于清洁与排水。

多个反射板，各反射板设置在光伏双面发电组件的背面对应区域，且相邻两光伏双面发电组件之间设置有一个反射板，各反射板用于接收太阳入射光，并将其反射至光伏双面发电组件的背面，实现光伏双面发电组件的背面吸光发电，另外该设置方式中，反射板与水平地面角度的夹角β可自由可调，实现多种光特性(反射光、折射光和散射光)的再利用，使得本发明伏双面发电组件完全发挥双面发电的优势。

在本发明一可选但非限制性的实施例中，优选的，光伏双面发电组件正反面封装材料都为透光玻璃，这样可以使组件正面透过的光通过地面反射后在组件背面被吸收利用。

其中，在本发明的实施例中，0＜β＜α＜90°，反射板为镜面或铝箔纸或其他的高反射材料。

实施例3：

本发明还提供一种利用地面反射进行光伏发电的方法，该技术方案结构简单，成本低廉，工作效率高，抗风能力强，使用性能高效。

如图2所示的光伏发电方法，在光伏双面发电组件的背面对应的水平地面区域上设置反射板，继续调整反射板与水平地面的相对角度，以使反射板将接收的太阳入射光、折射光和散射光反射至光伏双面发电组件的背面，进而使得本发明光伏双面发电组件完全发挥双面发电的优势。

综上所述，本发明公开了一种利用地面反射进行光伏发电的系统和方法，该技术方案解决了传统技术中存在光反射效率低，聚光性弱和成本高的缺陷。该技术方案通过在光伏双面发电组件的背面对应的水平地面区域上设置反射板，通过调整反射板与水平地面的相对角度，以使反射板将接收的太阳入射光反射至光伏双面发电组件的背面。进而可显著提升光伏双面发电组件对地面反射及散射光的利用率，大幅提升转换效率；同时在屋顶使用时可增加屋面的反射率，进而降低屋内的温度，可在夏天有效节省空调费用。

本领域技术人员应该理解，本领域技术人员在结合现有技术以及上述实施例可以实现所述变化例，在此不做赘述。这样的变化例并不影响本发明的实质内容，在此不予赘述。

以上对本发明的较佳实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，其中未尽详细描述的设备和结构应该理解为用本领域中的普通方式予以实施；任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例，这并不影响本发明的实质内容。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (7)

1.一种利用地面反射进行光伏发电的系统，其特征在于，所述系统包括：

光伏双面发电组件，具有接收太阳入射光的正面以及相对于该正面的背面；

反射板，设置于所述光伏双面发电组件的背面对应区域，用于接收太阳入射光，并将其反射至所述光伏双面发电组件的背面。

2.如权利要求1所述的利用地面反射进行光伏发电的系统，其特征在于，所述反射板为镜面或铝箔纸。

3.如权利要求1所述的利用地面反射进行光伏发电的系统，其特征在于，所述光伏双面发电组件与水平地面具有夹角α，所述反射板与所述水平地面具有夹角β；

其中，所述0＜β＜α＜90°。

4.一种利用地面反射进行光伏发电的系统，其特征在于，所述系统包括：

若干光伏双面发电组件，各所述光伏双面发电组件具有接收太阳入射光的正面以及相对于该正面的背面；

反射板，对应设置于各所述光伏双面发电组件的背面对应区域，且相邻两所述光伏双面发电组件之间设置有所述反射板，各所述反射板用于接收太阳入射光，并将其反射至对应的光伏双面发电组件的背面。

5.如权利要求4所述的利用地面反射进行光伏发电的系统，其特征在于，所述反射板为镜面或铝箔纸。

6.如权利要求4所述的利用地面反射进行光伏发电的系统，其特征在于，各所述光伏双面发电组件与水平地面具有夹角α，各所述反射板与所述水平地面具有夹角β；

其中，所述0＜β＜α＜90°。

7.一种利用地面反射进行光伏发电的方法，其特征在于，所述方法包括：

于光伏双面发电组件的背面对应的水平地面区域上设置反射板；

调整所述反射板与所述水平地面的相对角度，以使所述反射板将接收的太阳入射光反射至光伏双面发电组件的背面。