CN105977330B - 太阳能发电装置及太阳能发电系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种太阳能发电装置及太阳能发电系统，该太阳能发电装置包括第一光波导片和与第一光波导片相对设置的第二光波导片，第一光波导片的侧边缘通过太阳能电池片与第二光波导片的侧边缘密封连接，第一光波导片上与第二光波导片相对的表面设置有第一荧光层，第二光波导片上与第一光波导片相对的表面设置有第二荧光层，第一光波导片与第二光波导片之间相距5‑20mm中空层，其中，第一荧光层与第二荧光层的厚度均为20～100nm，两者均为半导体荧光材料镀膜。太阳能电池片上设置有电池接头。因此解决了现有荧光太阳能聚光器件对太阳能的利用率较低且寿命较短的技术问题，进而提高了太阳能利用率，延长了荧光太阳能聚光器件的使用寿命。

Description

太阳能发电装置及太阳能发电系统
技术领域
本发明涉及太阳能发电领域，尤其涉及一种太阳能发电装置及太阳能发电系统。
背景技术
随着经济的发展、社会的进步，人们对能源提出越来越高的要求，寻找新能源成为当前人类面临的迫切课题。现有电力能源的来源主要有3种，即火电、水电和核电。火电一方面需要消耗煤、石油、天然气等不可再生资源；另一方面燃烧将排出二氧化碳和硫的氧化物，会导致温室效应和酸雨，恶化地球环境，因此火电不利于可持续发展，水电受限地域和季节，而核电也存在核泄漏危险。因此，干净无污染，太阳能资源丰富，因此太阳能是绝对干净，不产生公害。因此太阳能发电被是理想能源。
基于光谱转换的荧光太阳能聚光器件(Luminescent Solar Concentrators，LSC)是一种新型的太阳能聚光器件，通过含有荧光粉的光波导汇聚太阳光，从而减少太阳能电池板使用量，提高太阳光使用效率。现有太阳能发电装置的荧光层涂在波导表面实现一定的聚光特性。但是层涂在波导表面的荧光层发射荧光约有一半未能进入波导且荧光材料薄膜暴露在外界，导致荧光太阳能聚光器件对太阳能的利用率较低，且寿命较短。
发明内容
本发明实施例通过提供一种太阳能发电装置及太阳能发电系统，解决了现有荧光太阳能聚光器件对太阳能的利用率较低且寿命较短的技术问题。
第一方面，本发明实施例提供了一种太阳能发电装置，包括：第一光波导片和与所述第一光波导片相对设置的第二光波导片，所述第一光波导片的侧边缘通过太阳能电池片与所述第二光波导片的侧边缘密封连接，所述第一光波导片上与所述第二光波导片相对的表面设置有第一荧光层，所述第二光波导片上与所述第一光波导片相对的表面设置有第二荧光层，第一光波导片与第二光波导片之间相距5-20mm真空层，所述太阳能电池片上设置有电池接头；其中，所述第一荧光层的厚度为20～100nm，所述第二荧光层的厚度为20～100nm；所述第一荧光层与所述第二荧光层均为半导体荧光材料镀膜。
优选的，所述第一光波导片的厚度为2mm～6mm；所述第二光波导片的厚度为2mm～6mm。
优选的，所述第一光波导片与所述第二光波导片为相同尺寸的多边形平板玻璃。
第二方面，本发明实施例提供了一种太阳能发电系统，包括：逆变器，平排的多个第一方面所述的太阳能发电装置，所述太阳能发电装置上的电池接头与所述逆变器电气连接。
第三方面，第一方面提供的太阳能发电装置作为窗户玻璃或门玻璃。
本发明实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
本发明提供的太阳能发电装置包括第一光波导片和与第一光波导片相对设置的第二光波导片，第一光波导片的侧边缘通过太阳能电池片与第二光波导片的侧边缘密封连接，第一光波导片朝向第二光波导片的一面有第一荧光层，第二光波导片朝向第一光波导片的一面有第二荧光层。从而第一荧光层和第二荧光层均保护于两层光波导片之间，避免了第一、第二荧光层受外界污染和损坏，因此延长了荧光层的寿命，且第一、第二荧光层这双层荧光层相比现有单层荧光薄膜能对太阳能利用率加倍，因此解决了现有荧光太阳能聚光器件对太阳能的利用率较低且寿命较短的技术问题，进而提高了太阳能利用率，延长了荧光太阳能聚光器件的使用寿命。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例中太阳能发电装置的纵剖结构示意图；
图2为本发明实施例中第一实施方式太阳能发电装置的立体图；
图3为图2的俯视图；
图4为本发明实施例中第二实施方式太阳能发电装置的立体图；
图5为多个图2中太阳能发电装置并排的俯视图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参考图1～图3所示，本发明实施例提供的太阳能发电装置包括：第一光波导片1和与第一光波导片1相对设置的第二光波导片2，第一光波导片1的侧边缘通过太阳能电池片3与第二光波导片2的侧边缘密封连接，第一光波导片1上与第二光波导片2相对的表面设置有第一荧光层4，第二光波导片2上与第一光波导片1相对的表面设置有第二荧光层5，太阳能电池片3上设置有电池接头6。
通过上述技术方案，能够将第一荧光层4、第二荧光层5保护于第一光波导片1与第二光波导片2这两层光波导片之间，避免了第一荧光层4和第二荧光层5外界污染和损坏，因此延长了荧光层的寿命，从而延长了荧光太阳能聚光器件的使用寿命。且第一荧光层4加第二荧光层5的双层荧光层使对太能的利用率加倍，因而提高了太阳能利用率。
第一光波导片1与第二光波导片2之间相距有5～20mm中空层7。5～20mm中空层7具体为：5～20mm的真空层或5～20mm的空气层，实现了隔音和隔热效果，使得本发明提供的太阳能发电装置作为窗户玻璃、门玻璃时能有隔绝外界噪音、寒流、热气等的效果。
第一光波导片1与第二光波导片2之间相距5～20mm真空层时，使得本发明提供的太阳能发电装置作为窗户玻璃、门玻璃时能防止紫外线。
第一光波导片1的厚度为2mm～6mm，第二光波导片2的厚度为2mm～6mm。具体的，第一光波导片1与第二光波导片2的厚度均为常规规格：比如：2mm规格、3mm规格、4mm规格、5mm规格或6mm规格。其中，应用于窗户玻璃、门玻璃场景时，第一光波导片1和第二光波导片2均是厚度为4mm、5mm或6mm的平板玻璃。
进一步的，第一光波导片1与第二光波导片2为两片相同的多边形平板玻璃。多边形平板玻璃的材质为钢化玻璃或有机玻璃。
第一荧光层4的厚度为20～100nm，第二荧光层5的厚度为20～100nm。第一荧光层4与第二荧光层5均为半导体荧光材料薄膜层。半导体荧光材料为成分为Ⅱ-Ⅵ族的元素形成的半导体荧光材料，比如化合物ZnO、ZnS、ZnSe、ZnTe、CdS、CdSe、CdTe等。通过将半导体荧光材料镀在第一光波导片1上与第二光波导片2相对的表面形成20～100nm的半导体荧光材料薄膜层(即第一荧光层4)，通过将半导体荧光材料镀在第二光波导片1上与第一光波导片1相对的表面形成20～100nm的半导体荧光材料薄膜层(即第二荧光层5)。
参考图2所示，在第一实施方式中，第一光波导片1与第二光波导片2为相同尺寸的四边形平板玻璃，太阳能电池片3有：太阳能电池片3-1，太阳能电池片3-2，太阳能电池片3-3和太阳能电池片3-4：
第一光波导片1与第二光波导片2相对设置，第一光波导片1的第一侧边缘胶接或熔接在太阳能电池片3-1的一片端，第二光波导片2的第一侧边缘胶接或熔接在太阳能电池片3-1的另一片端。同样的，第一光波导片1的第二侧边缘胶接或熔接在太阳能电池片3-2的一片端，第二光波导片2的第二侧边缘胶接或熔接在太阳能电池片3-2的另一片端；第一光波导片1的第三侧边缘胶接或熔接在太阳能电池片3-3的一片端，第二光波导片2的第三侧边缘胶接或熔接在太阳能电池片3-3的另一片端；第一光波导片1的第四侧边缘胶接或熔接在太阳能电池片3-4的一片端，第二光波导片2的第四侧边缘胶接或熔接在太阳能电池片3-4的另一片端。从而通过太阳能电池片3-1、太阳能电池片3-2、太阳能电池片3-3和太阳能电池片3-4密封了第一光波导片1与第二光波导片2的全部侧边缘，形成了第一光波导片1与第二光波导片2之间的密封中空。
参考图4所示，在第二实施方式中，第一光波导片1与第二光波导片2为相同尺寸的正三角形平板玻璃，太阳能电池片3有：太阳能电池片3-1，太阳能电池片3-2和太阳能电池片3-3：
第一光波导片1与第二光波导片2相对设置，第一光波导片1的第一侧边缘胶接或熔接在太阳能电池片3-1的一片端，第二光波导片2的第一侧边缘胶接或熔接在太阳能电池片3-1的另一片端，同样的，第一光波导片1的第二侧边缘胶接或熔接在太阳能电池片3-2的一片端，第二光波导片2的第二侧边缘胶接或熔接在太阳能电池片3-2的另一片端；第一光波导片1的第三侧边缘胶接或熔接在太阳能电池片3-3的一片端，第二光波导片2的第三侧边缘胶接或熔接在太阳能电池片3-3的另一片端；从而通过太阳能电池片3-1、太阳能电池片3-2和太阳能电池片3-3密封了第一光波导片1与第二光波导片2的全部侧边缘，形成了第一光波导片1与第二光波导片2之间的密封中空。
基于同一发明构思，本发明实施例提供了一种太阳能发电系统，包括：逆变器，平排的多个前述实施例描述的太阳能发电装置，太阳能发电装置上的电池接头6均与逆变器电气连接。参考图5所示，多个前述实施例描述的太阳能发电装置平排布置。太阳能发电系统中每个太阳能发电装置参考前述实施实施例，太阳能发电系统的其他部件参考现有技术，为了说明书的简洁，本文不再赘述。
通过上述本发明实施例提供的一个或多个技术方案，至少实现了如下技术效果或优点:
本发明提供的太阳能发电装置包括第一光波导片和与第一光波导片相对设置的第二光波导片，第一光波导片的侧边缘通过太阳能电池片与第二光波导片的侧边缘密封连接，第一光波导片朝向第二光波导片的一面有第一荧光层，第二光波导片朝向第一光波导片的一面有第二荧光层。从而第一荧光层和第二荧光层均保护于两层光波导片之间，避免了第一、第二荧光层受外界污染和损坏，因此延长了荧光层的寿命，且第一、第二荧光层这双层荧光层相比现有单层荧光薄膜能对太阳能利用率加倍，因此解决了现有荧光太阳能聚光器件对太阳能的利用率较低且寿命较短的技术问题，进而提高了太阳能利用率，延长了荧光太阳能聚光器件的使用寿命。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (5)

1.一种太阳能发电装置，其特征在于，包括：第一光波导片和与所述第一光波导片相对设置的第二光波导片，所述第一光波导片的侧边缘通过太阳能电池片与所述第二光波导片的侧边缘密封连接，所述第一光波导片上与所述第二光波导片相对的表面设置有第一荧光层，所述第二光波导片上与所述第一光波导片相对的表面设置有第二荧光层，第一光波导片与第二光波导片之间相距5-20mm真空层，所述太阳能电池片上设置有电池接头；其中，所述第一荧光层的厚度为20～100nm，所述第二荧光层的厚度为20～100nm；所述第一荧光层与所述第二荧光层均为半导体荧光材料镀膜。
2.如权利要求1所述的太阳能发电装置，其特征在于，所述第一光波导片的厚度为2mm～6mm；所述第二光波导片的厚度为2mm～6mm。
3.如权利要求2所述的太阳能发电装置，其特征在于，所述第一光波导片与所述第二光波导片为相同尺寸的多边形平板玻璃。
4.一种太阳能发电系统，其特征在于，包括：逆变器，平排的多个如权利要求1-3中任一权利要求所述的太阳能发电装置，所述太阳能发电装置上的电池接头与所述逆变器电气连接。
5.权利要求1-3中任一权利要求所述的太阳能发电装置作为窗户玻璃或门玻璃。
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