CN106026901A - 一种低倍聚光太阳能电池 - Google Patents
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Abstract
一种低倍聚光太阳能电池，它是在光漏斗的聚光面上安装普通的太阳能单元光电池，电池的底面设置敷铜层、绝缘层和散热板。当阳光垂直射入光漏斗的采光面上时，经光漏斗侧面的反光膜使阳光射入其聚光面，再与直射太阳光叠加，使装在聚光面上的光电池得到几倍于太阳光的照射，光电池输出能力成倍增加，光电池的用量大为减少，光伏发电的成本大幅降低。
Description
技术领域
本发明涉及一种利用太阳光发电的太阳能电池，尤其是能够低倍聚光的太阳能电池。
背景技术
目前，公知的太阳能电池，从其聚光性能的角度可分为三种类型：一种是无聚光型，这是最普通的一种，在应用中太阳能电池的使用面积与采光的面积相同，电池的用量大，成本高；另外一种是高倍聚光型，此种电池的聚光倍数大，有的高达1000倍，必须开发专门的太阳能电池新品种，而且需要强制散热系统，短期内达不到普及应用的程度；还有一种是低倍聚光太阳能电池，该类型的太阳能电池可以用现在市场上的普通太阳能电池制造。目前已出现的一种低倍聚光太阳能电池是使用8面体的光漏斗方式，使聚光后的光斑能量分布均匀，以克服因光斑能量分布不均使光电池发电效率下降的问题，但其电池的厚度尺寸大，制造工艺复杂，成本高，重量大，产品开发难度大。
发明内容
为了克服现有的低倍聚光太阳能电池的工艺制造复杂，成本高，重量大的不足，本发明提供一种低倍聚光太阳能电池，该太阳能电池不仅生产工艺简单，成本低，而且电池重量轻，利于大量生产使用。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：在太阳能电池上安装光漏斗，并在太阳能电池的底面依次设置敷铜层、绝缘层和散热板，在光漏斗聚光口的平面上安装太阳能电池，光漏斗是一个中空的四面体，四面体的每个侧面都是相同的梯形，其内侧表面附有反光膜，四面体的两个端口都是正方形，端口大的为采光口，端口小的是聚光口，采光口的面积几倍于聚光口的面积；单元太阳能电池的形状为正方形，太阳能电池的面积与光漏斗聚光口面积相等，其底面与附铜层的铜箔焊接。当阳光垂直于采光口平面射入光漏斗时，照射在4个光漏斗内侧反光膜上的光线经反射后射入聚光口，与直接射向聚光口的光线在聚光口叠加，单位太阳能电池受到数倍于入射光的照射，使单位太阳能电池电能输出按采光口与聚光口的面积之比的倍数增加，因为采用单位太阳能电池，其光电转换效率不受聚光光斑均匀度影响。
本发明的有益效果是，在采光面积相同的情况下，使用低倍聚光太阳能电池，可以把太阳能电池的用量减少到几分之一，从而大幅度地降低太阳能光伏发电的成本。
附图说明
图1是光漏斗的俯视图。
图2是光漏斗的I-I剖视图。
图3是本发明的单元低倍聚光太阳能电池的剖面构造图。
图4是组合低倍聚光太阳能电池的剖面构造图。
图中1.光漏斗壁，2.光漏斗采光口，3.光漏斗聚光口，4.反光膜，5.光漏斗倒角面，6.光漏斗折弯面，7.散热板，8.绝缘层，9.敷铜层，10.单元光电池，11.光电池连接导线，12.倒角面结合层，13.电池负极输出导线，14.电池正极输出导线。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
在图1中，由光漏斗壁(1)围成中空的四面体，四面体的每个侧面都是相同的梯形，上下两个端口是都正方形，其下端口是聚光口(3)，光漏斗壁(1)的内侧面附反光膜(4)。
在图2中，光漏斗壁(1)的内侧面附反光膜(4)，光漏斗壁(1)的一端制成折弯面(6)，其另一端的外侧做成倒角面(5)，光漏斗的上端口作为采光口(2)，其下端口是聚光口(3)。
在图3所示实施例中，在光漏斗聚光口(3)的平面上安装单位光电池(10)，电池形状为正方形，电池面积与聚光口(3)的面积相等，折弯面(6)的折面高与单元光电池(10)的厚度相同，该电池的正极为受光面，电池的负极与敷铜层(9)的铜箔焊接，敷铜层(9)再与绝缘层(8)结合，绝缘层(8)制作在散热板(7)上，光电池连接导线(11)穿过光漏斗壁(1)引出。该实施例中，光漏斗采光口(2)的形状为正方形，其面积是22mm×22mm＝484mm 2，光漏斗聚光口(3)的形状为正方形其面积是10mm×10mm＝100mm2，聚光倍数是484mm2/100mm×＝4.84倍。光漏斗采光口(2)与光漏斗聚光口(3)之间的距离是13mm。
在图4所示的另一实施例中，组合低倍聚光太阳能电池由单元低倍聚光太阳能电池结合而成，光漏斗用倒角面结合层把光漏斗连成一体，散热板采用整块板。电池相互之间串联，光漏斗倒角面(5)用倒角面结合层(12)把光漏斗连成一体，单元太阳能电池之间用光电池连接导线(11)连接，散热板(7)做成一个整体，用PCB板制作，用若干个单元低倍聚光太阳能电池通过不同的串并联组合，可以实现不同的电池输出。组合低倍聚光太阳能电池负极由输出导线(13)引出，组合聚光太阳能电池正极由输出导线(14)引出。本例是由3个单元低倍聚光太阳能电池做成的组合低倍聚光太阳能电池，其单元低倍聚光太阳能电池的尺寸与实施例3相同。
Claims (4)
1.一种低倍聚光太阳能电池，在普通太阳能电池上安装光漏斗，并在太阳能电池的底面依次设置敷铜层、绝缘层和散热板，其特征是：在光漏斗聚光口的平面上安装太阳能电池。
2.根据权利要求1所属述的低倍聚光太阳能电池，其特征是：光漏斗是一个中空的四面体，四面体的每个侧面都是相同的梯形，四面体的两个端口都是正方形，其内侧表面附有反光膜。
3.根据权利要求1所属述的低倍聚光太阳能电池，其特征是：单元太阳能电池的形状为正方形，太阳能电池的面积与光漏斗聚光口面积相同，其底面与附铜层的铜箔焊接。
4.根据权利要求1所属述的低倍聚光太阳能电池，其特征是：组合低倍聚光太阳能电池由单元低倍聚光太阳能电池结合而成，光漏斗用倒角面结合层把光漏斗连成一体，散热板采用整块板。
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