CN106887997A - 一种色散光伏发电系统 - Google Patents
一种色散光伏发电系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN106887997A CN106887997A CN201710197382.5A CN201710197382A CN106887997A CN 106887997 A CN106887997 A CN 106887997A CN 201710197382 A CN201710197382 A CN 201710197382A CN 106887997 A CN106887997 A CN 106887997A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- dispersion
- photovoltaic
- light
- generating system
- prism
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 title claims abstract description 40
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 15
- 238000010248 power generation Methods 0.000 claims abstract description 14
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 claims abstract description 11
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims description 7
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 7
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 4
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229920005591 polysilicon Polymers 0.000 claims description 3
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 abstract description 9
- 230000005611 electricity Effects 0.000 abstract description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 2
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 2
- 235000005976 Citrus sinensis Nutrition 0.000 description 1
- 240000002319 Citrus sinensis Species 0.000 description 1
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 1
- 235000000177 Indigofera tinctoria Nutrition 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 239000002313 adhesive film Substances 0.000 description 1
- 229910021419 crystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229940097275 indigo Drugs 0.000 description 1
- COHYTHOBJLSHDF-UHFFFAOYSA-N indigo powder Natural products N1C2=CC=CC=C2C(=O)C1=C1C(=O)C2=CC=CC=C2N1 COHYTHOBJLSHDF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000013082 photovoltaic technology Methods 0.000 description 1
- 230000000750 progressive effect Effects 0.000 description 1
- 239000005336 safety glass Substances 0.000 description 1
- 239000012780 transparent material Substances 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
- H02S40/00—Components or accessories in combination with PV modules, not provided for in groups H02S10/00 - H02S30/00
- H02S40/20—Optical components
- H02S40/22—Light-reflecting or light-concentrating means
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/52—PV systems with concentrators
Landscapes
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
本申请公开了一种色散光伏发电系统，包括：用于将太阳光色散为不同光谱范围的散射光的色散棱镜；用于分别接收所述不同光谱范围的散射光的光伏发电装置。太阳能是全光谱光线，通过色散棱镜将光进行色散，色散后的光被分为多个波段，对于不同波段，选用具有不同最大量子效率的光伏发电装置进行发电，最大化利用光能转化为电能，最大限度的把光能转化为电能。
Description
技术领域
本发明涉及光伏技术领域，特别涉及一种色散光伏发电系统。
背景技术
利用光生伏特效应将光能转化为电能是太阳能电池的基本原理，经过串联的太阳电池通过封装材料作为保护，形成具有光伏发电效应的光伏组件。现有的晶硅双玻组件采用镀膜的低铁钢化玻璃作为前盖板，EVA及POE等作为封装材料，TPT作为后盖板，通过高温层压成型，得到从上至下为光伏玻璃-封装胶膜-电池片-封装胶膜TPT结构的典型晶硅光伏组件。
然而，由于太阳光是全光谱光线，而光伏组件只是在特定光谱下最大吸收光能转化为电能，光谱不匹配情况下会极大造成光能浪费。
因此，如何提高太阳光利用率是本领域技术人员需要解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种色散光伏发电系统，散射系统，将全光谱的太阳光分波段进行色散，对应具有不同量子效率的光伏发电装置，从而最大利用太阳光，增加电能输出。
为解决上述技术问题，本发明提供一种色散光伏发电系统，包括：
用于将太阳光色散为不同光谱范围的散射光的色散棱镜；
用于分别接收所述不同光谱范围的散射光的光伏发电装置。
优选的，在上述色散光伏发电系统中，还包括：
用于将所述太阳光进行汇聚并使得汇聚光入射至所述棱镜装置的聚光装置。
优选的，在上述色散光伏发电系统中，所述光伏发电装置包括吸收光波长范围为100nm～500nm的第一光伏发电单元、吸收光波长范围为500nm～700nm的第二光伏发电单元以及吸收光波长范围为700nm～1000nm第三光伏发电单元。
优选的，在上述色散光伏发电系统中，所述色散棱镜为等边三棱镜。
优选的，在上述色散光伏发电系统中，所述聚光装置为凹面镜或者凸透镜。
优选的，在上述色散光伏发电系统中，所述第一光伏发电单元、所述第二光伏发电单元或者第三光伏发电单元均为单晶硅太阳能电池，多晶硅太阳能电池或者非晶硅太阳能电池。
本发明所提供一种色散光伏发电系统，包括：用于将太阳光色散为不同光谱范围的散射光的色散棱镜；用于分别接收所述不同光谱范围的散射光的光伏发电装置。太阳能是全光谱光线，通过色散棱镜将光进行色散，色散后的光被分为多个波段，对于不同波段，选用具有不同最大量子效率的光伏发电装置进行发电，最大化利用光能转化为电能，最大限度的把光能转化为电能。
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为本发明实施例所提供的色散光伏发电系统结构示意图。
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做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。
请参考图1，图1为本发明实施例所提供的色散光伏发电系统结构示意图。
本发明提供一种色散光伏发电系统，包括：
用于将太阳光色散为不同光谱范围的散射光的色散棱镜14；
用于分别接收所述不同光谱范围的散射光的光伏发电装置16。
其中，现有技术中，光伏组件对特定光谱有最大量子效率，太阳能是全光谱光线，现有光伏组件无法满足最大限度的把光能转化为电能。因此，利用色散棱镜14将太阳光色散成不同的波段光，不同的波段光从色散棱镜14中的出射方向不同，例如，位于棱镜顶部出射的光线通常为红光，即波长较大的光线，位于棱镜底部出射的光线通常为紫光，即波长较小的光线。光伏发电装置16能够分别接收所述不同光谱范围的散射光，例如，可以包含不同的最大量子效率的光伏发电单元，能够针对不同波段光有最大吸收并转化为电能。
因此，太阳能是全光谱光线，通过色散棱镜14将光进行色散，色散后的光被分为多个波段，对于不同波段，选用具有不同最大量子效率的光伏发电装置16进行发电，最大化利用光能转化为电能，最大限度的把光能转化为电能。
在上述色散光伏发电系统的基础上，还包括：
用于将所述太阳光进行汇聚并使得汇聚光入射至所述棱镜装置的聚光装置12。
其中，现有光伏组件发电效率相对较低，在有限面积下无法最大利用电能最大输出，因此，利用聚光装置12，将太阳光聚集，增加单位面积的光强，从而增加单位面积的发电量。
如图1所示，太阳光11入射到聚光装置12，通过聚光装置12，使入射光13的光强为太阳光11的n倍(n≥1)，入射光13通过色散棱镜14，强入射光13折射不同波段光15，光伏发电装置16包含不同最大量子效率电池的光伏发电单元，针对不同波段光15进行吸收，将光能转化为电能。
在上述色散光伏发电系统的基础上，所述光伏发电装置16包括吸收光波长范围为100nm～500nm的第一光伏发电单元、吸收光波长范围为500nm～700nm的第二光伏发电单元以及吸收光波长范围为700nm～1000nm的第三光伏发电单元。
其中，光伏发电装置16中可以包括多个吸收光波长范围不同的光伏发电单元，划分的越精细，光利用率越高，例如，可以划分为吸收波长范围分别为100nm-200nm、200nm-300nm……900nm-1000nm的光伏发电单元，均在保护范围内，各个光伏发电单元在各个波段散射光的对应位置进行设置。
进一步的，在上述色散光伏发电系统中，所述色散棱镜14为等边三棱镜。
光学上将横截面为三角形的透明体叫做三棱镜，它是由透明材料作成的截面呈三角形的光学仪器，属于色散棱镜14的一种，能够使复色光在通过棱镜时发生色散。因为同一种介质对各种单色光的折射率不同，所以通过三棱镜时，各单色光的偏折角不同，因此，白色光通过三棱镜会将各单色光分开，形成红橙黄绿蓝靛紫七种色光，在等边三棱镜的出射光的不同方位分别设置不同的光伏发电单元，提高太阳光利用率。
需要指出的是，包括但不限于等边三棱镜，还可以为其它类型的用于色散的棱镜，均在保护范围内。
进一步的，在上述色散光伏发电系统中，所述聚光装置12为凹面镜或者凸透镜。
凹面镜的原理是反射成像，凸透镜则是折射成像，凹面镜和凸透镜均起聚光作用。需要指出的是，包括但不限于凹面镜或者凸透镜，还可以为其它类型的用于聚光的透镜，均在保护范围内。
进一步的，在上述色散光伏发电系统中，所述第一光伏发电单元、所述第二光伏发电单元或者第三光伏发电单元均为单晶硅太阳能电池，多晶硅太阳能电池或者非晶硅太阳能电池。
需要指出的是，包括但不限于上述类型的太阳能电池，还可以为其它类型的电池，如双玻组件等，均在保护范围内。
说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
Claims (6)
1.一种色散光伏发电系统，其特征在于，包括：
用于将太阳光色散为不同光谱范围的散射光的色散棱镜；
用于分别接收所述不同光谱范围的散射光的光伏发电装置。
2.如权利要求1所述的色散光伏发电系统，其特征在于，还包括：
用于将所述太阳光进行汇聚并使得汇聚光入射至所述棱镜装置的聚光装置。
3.如权利要求2所述的色散光伏发电系统，其特征在于，所述光伏发电装置包括吸收光波长范围为100nm～500nm的第一光伏发电单元、吸收光波长范围为500nm～700nm的第二光伏发电单元以及吸收光波长范围为700nm～1000nm的第三光伏发电单元。
4.如权利要求3所述的色散光伏发电系统，其特征在于，所述色散棱镜为等边三棱镜。
5.如权利要求4所述的色散光伏发电系统，其特征在于，所述聚光装置为凹面镜或者凸透镜。
6.如权利要求5所述的色散光伏发电系统，其特征在于，所述第一光伏发电单元、所述第二光伏发电单元或者第三光伏发电单元均为单晶硅太阳能电池，多晶硅太阳能电池或者非晶硅太阳能电池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710197382.5A CN106887997A (zh) | 2017-03-29 | 2017-03-29 | 一种色散光伏发电系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710197382.5A CN106887997A (zh) | 2017-03-29 | 2017-03-29 | 一种色散光伏发电系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN106887997A true CN106887997A (zh) | 2017-06-23 |
Family
ID=59181515
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201710197382.5A Pending CN106887997A (zh) | 2017-03-29 | 2017-03-29 | 一种色散光伏发电系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN106887997A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108259001A (zh) * | 2018-03-27 | 2018-07-06 | 北方民族大学 | 一种基于分光谱的光伏组件及光伏电池板 |
| CN110845068A (zh) * | 2019-12-10 | 2020-02-28 | 西安石油大学 | 一种棱镜分光谱光催化污水降解反应装置 |
Citations (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4021267A (en) * | 1975-09-08 | 1977-05-03 | United Technologies Corporation | High efficiency converter of solar energy to electricity |
| CN101276850A (zh) * | 2008-05-09 | 2008-10-01 | 宁波思达利光电科技有限公司 | 用于太阳能光伏电池的光学模块及光伏电池 |
| US20090065044A1 (en) * | 2007-09-09 | 2009-03-12 | Diana H Kim | Concentrator-based photovoltaic system by parallizing and splitting the high intensity light |
| CN101777596A (zh) * | 2010-01-19 | 2010-07-14 | 华中科技大学 | 一种采用光子晶体的色散型太阳能电池 |
| CN101937934A (zh) * | 2010-09-19 | 2011-01-05 | 华中科技大学 | 基于二次反射聚光的太阳能电池 |
| CN201813326U (zh) * | 2010-09-16 | 2011-04-27 | 王宏晓 | 聚焦棱镜式光伏发电装置 |
| CN102544171A (zh) * | 2010-12-21 | 2012-07-04 | 财团法人工业技术研究院 | 多波段集光及能量转换模块 |
| CN102789054A (zh) * | 2012-07-31 | 2012-11-21 | 江苏大学 | 一维光子晶体双棱镜缺陷色散分离器 |
| CN103095176A (zh) * | 2011-10-28 | 2013-05-08 | 武汉凹伟能源科技有限公司 | 聚光型太阳能双发电组件 |
| CN104009110A (zh) * | 2013-11-26 | 2014-08-27 | 中国科学院物理研究所 | 太阳能电池 |
| CN104090363A (zh) * | 2013-12-10 | 2014-10-08 | 深圳红硅谷科技有限公司 | 一种从阳光中提取光子能量的方法及装置 |
| CN104682856A (zh) * | 2015-03-25 | 2015-06-03 | 文华学院 | 一种分光谱太阳能光伏系统 |
-
2017
- 2017-03-29 CN CN201710197382.5A patent/CN106887997A/zh active Pending
Patent Citations (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4021267A (en) * | 1975-09-08 | 1977-05-03 | United Technologies Corporation | High efficiency converter of solar energy to electricity |
| US20090065044A1 (en) * | 2007-09-09 | 2009-03-12 | Diana H Kim | Concentrator-based photovoltaic system by parallizing and splitting the high intensity light |
| CN101276850A (zh) * | 2008-05-09 | 2008-10-01 | 宁波思达利光电科技有限公司 | 用于太阳能光伏电池的光学模块及光伏电池 |
| CN101777596A (zh) * | 2010-01-19 | 2010-07-14 | 华中科技大学 | 一种采用光子晶体的色散型太阳能电池 |
| CN201813326U (zh) * | 2010-09-16 | 2011-04-27 | 王宏晓 | 聚焦棱镜式光伏发电装置 |
| CN101937934A (zh) * | 2010-09-19 | 2011-01-05 | 华中科技大学 | 基于二次反射聚光的太阳能电池 |
| CN102544171A (zh) * | 2010-12-21 | 2012-07-04 | 财团法人工业技术研究院 | 多波段集光及能量转换模块 |
| CN103095176A (zh) * | 2011-10-28 | 2013-05-08 | 武汉凹伟能源科技有限公司 | 聚光型太阳能双发电组件 |
| CN102789054A (zh) * | 2012-07-31 | 2012-11-21 | 江苏大学 | 一维光子晶体双棱镜缺陷色散分离器 |
| CN104009110A (zh) * | 2013-11-26 | 2014-08-27 | 中国科学院物理研究所 | 太阳能电池 |
| CN104090363A (zh) * | 2013-12-10 | 2014-10-08 | 深圳红硅谷科技有限公司 | 一种从阳光中提取光子能量的方法及装置 |
| CN104682856A (zh) * | 2015-03-25 | 2015-06-03 | 文华学院 | 一种分光谱太阳能光伏系统 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 张安骏: "一种高性能的银背面反射器的设计与优化", 《科技创新导报》 * |
| 张玉龙 编著: "《半导体材料技术》", 28 February 2010, 浙江科学技术出版社 * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108259001A (zh) * | 2018-03-27 | 2018-07-06 | 北方民族大学 | 一种基于分光谱的光伏组件及光伏电池板 |
| CN108259001B (zh) * | 2018-03-27 | 2024-01-12 | 北方民族大学 | 一种基于分光谱的光伏组件及光伏电池板 |
| CN110845068A (zh) * | 2019-12-10 | 2020-02-28 | 西安石油大学 | 一种棱镜分光谱光催化污水降解反应装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101861655A (zh) | 利用波导方式传输在散射介质中产生的光照的方法与装置 | |
| CN104901625B (zh) | 一种太阳能全光谱分频调控的光伏光热联合系统 | |
| CN101719738B (zh) | 高效太阳能聚光光伏系统 | |
| CN103888051B (zh) | 全息聚光分光太阳能发电模块 | |
| US9059352B2 (en) | Solar energy systems using external reflectors | |
| CN206099878U (zh) | 聚光式光能接收装置 | |
| US8307822B2 (en) | High efficiency solar energy devices and methods | |
| CN102800732B (zh) | 舱式光伏发电装置 | |
| CN101937934A (zh) | 基于二次反射聚光的太阳能电池 | |
| CN102820361A (zh) | 一种可扩展背光面受光角度的光伏辅助系统 | |
| CN101470258A (zh) | 太阳能万向高效采集器 | |
| CN101494248A (zh) | 一种平板聚光太阳能电池及其制作方法 | |
| CN106887997A (zh) | 一种色散光伏发电系统 | |
| WO2011061987A1 (ja) | 太陽電池モジュール及び太陽光発電装置 | |
| CN206314302U (zh) | 农业大棚折射型分频聚光光伏系统、及农业大棚 | |
| CN101393941A (zh) | 荧光平面光波导太阳能电池光伏发电系统 | |
| Einhaus et al. | Free-space concentration of diffused light for photovoltaics | |
| TW201005971A (en) | Solar cell with polymer multilayer film | |
| JP2014022471A (ja) | 太陽電池モジュール及び太陽電池モジュール集合体 | |
| DE19954954A1 (de) | Photovoltaische Wandlereinrichtung | |
| CN102709376A (zh) | 集有荧光平面光波导结构的太阳能电池组件用背板及应用 | |
| CN100541826C (zh) | 太阳能电池芯片保护结构 | |
| CN105827183A (zh) | 带透镜及风力发电的太阳能电池板 | |
| TWI436492B (zh) | 聚光式太陽能光電模組 | |
| CN108768284A (zh) | 基于复眼结构的巡航无人机太阳能电力系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20170623 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |