CN107204739A - 一种聚光光伏用高效电池盒、含该电池盒的聚光光伏系统 - Google Patents

一种聚光光伏用高效电池盒、含该电池盒的聚光光伏系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种聚光光伏用高效电池盒，该电池盒包括：入射孔、光伏电池板和反射板；所述电池板和反射板相连，形成具有入射孔的空腔；所述电池盒的结构满足：聚焦光束经入射孔进入空腔后在光伏电池板和反射板之间反射。本发明的聚光光伏用高效电池盒能提高光电转化效率。本发明还公开了含该聚光光伏用高效电池盒的聚光光伏系统。

Description

一种聚光光伏用高效电池盒、含该电池盒的聚光光伏系 统
技术领域
本发明涉及电池领域，尤其是涉及一种聚光光伏用高效电池盒、含该电池盒的聚光光伏系统。
背景技术
在现有技术中，光伏电池板为平板状，聚焦光束照射到光伏电池板后，部分光被吸收，部分光被反射，造成单块光电转化率较低。
在低价太阳能光伏设施建设中，为了获得足够的电能，一个光伏阵列中需要装备尽量多的光伏电池板，以便获得足够的电能，这使得光伏发电的成本远远高于煤炭发电和太阳能光热发电。
因此，需要研究出能有效降低光伏发电成本的技术，以便使光伏发电能广泛应用。
发明内容
本发明的第一个目的在于提供一种聚光光伏用高效电池盒。
本发明的第二个目的在于提供一种含上述电池盒的聚光光伏系统。
为实现上述第一个目的，本发明采用以下内容：
一种聚光光伏用高效电池盒，该电池盒包括：入射孔、光伏电池板和反射板；
所述电池板和反射板相连，形成具有入射孔的空腔；
所述电池盒的结构满足：聚焦光束经入射孔进入空腔后在光伏电池板和反射板之间反射。
本发明的聚光光伏用高效电池盒在使用时，从入射孔进入的聚焦光束在光伏电池板和反射板之间反射，即从入射孔进入的聚焦光束的光在到达光伏电池板后会被部分吸收，未被吸收的光被反射到达反射板，之后再被反射回光伏电池板，之后再被光伏电池板部分吸收，不断重复，提高了光电转化效率。
进一步地，所述电池盒的结构满足：经入射孔入射的聚焦光束到达光伏电池板，其中未被光伏电池板吸收的光束被反射至反射板再被反射板反射至光伏电池板。
进一步地，所述反射板设置成围绕光伏电池板一周。
进一步地，所述光伏电池板的结构满足：经入射孔首次入射的聚焦光束与光伏电池板的到达面保持光电效率最高的夹角。
进一步地，所述聚焦光束的每一束光与光伏电池板的到达面的角度均为45度。
进一步地，所述光伏电池板包括中心圆、和由中心圆向外延伸的凹凸拼接的若干曲面。
进一步地，所述反射板的结构满足：将其接收到的光束偏向光伏电池板的中心圆的方向反射。
进一步地，所述反射板包括拼接的若干抛物面。
进一步地，所述反射板的抛物面的中心线指向光伏电池板的中心圆。
为实现上述第二个目的，本发明采用以下内容：
一种含上述电池盒的聚光光伏系统，该聚光光伏系统包括：电池盒和平面菲涅尔反射镜；
所述电池盒包括：入射孔、光伏电池板和反射板；所述电池板和反射板相连，形成具有入射孔的空腔；所述电池盒的结构满足：聚焦光束经入射孔进入空腔后，可在光伏电池板和反射板之间反射；
所述平面菲涅尔反射镜的焦点与入射孔的中心点重合。
进一步地，所述电池盒的结构满足：经入射孔入射的聚焦光束到达光伏电池板，其中未被光伏电池板吸收的光束被反射至反射板再被反射板反射至光伏电池板。
进一步地，所述反射板设置成围绕光伏电池板一周。
进一步地，所述光伏电池板的结构满足：经入射孔首次入射的聚焦光束与光伏电池板的到达面保持光电效率最高的夹角。
进一步地，所述聚焦光束的每一束光与光伏电池板的到达面的角度均为45度。
进一步地，所述光伏电池板包括中心圆、和由中心圆向外延伸的凹凸拼接的若干曲面。
进一步地，所述反射板的结构满足：将其接收到的光束偏向光伏电池板的中心圆的方向反射。
进一步地，所述反射板包括拼接的若干抛物面。
进一步地，所述反射板的抛物面的中心线指向光伏电池板的中心圆。
本发明具有以下优点：
1、本发明的系统通过平面菲涅尔反射镜实现聚光后，利用特有的电池盒来集中实现光电反应，在同等功率的光伏设施内，可大幅降低光伏电板的使用面积，能减少达20倍以上。
2、本发明的系统通过电池盒内部的反射板和光伏电池板的无数次相互反射的光电效应，与传统单一光伏电板相比，光电效率能提高达50％以上，大幅度降低了光伏发电的成本，使得光伏发电可被广泛应用。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
图1是本发明的电池盒剖去部分反射板后的结构示意图。
图2是本发明的电池盒的剖视图。
图3是本发明的含电池盒的聚光光伏系统的示意图。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例对本发明做进一步的说明。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。
实施例
如图1-2所示，是本发明的聚光光伏用高效电池盒剖去部分反射板后的结构示意图。
该聚光光伏用高效电池盒4包括：入射孔1、光伏电池板2和反射板3；电池板2和反射板3相连，形成具有入射孔1的空腔；
光伏电池板2包括中心圆、和由中心圆向外延伸的凹凸拼接的若干曲面，且聚焦光束的每一束光与光伏电池板2的到达面的角度均为45度；
反射板3设置成围绕光伏电池板2一周，包括拼接的若干抛物面，抛物面的中心线指向光伏电池板2的中心圆，可将其接收到的光束偏向光伏电池板2的中心圆的方向反射。
如图3所示，是本发明的含电池盒的聚光光伏系统的示意图。该系统包括电池盒4和平面菲涅尔反射镜5。太阳光6照射到平面菲涅尔反射镜5，被聚焦成聚焦光束7。
聚焦光束7经入射孔1进入电池盒4内，到达光伏电池板2，光伏电池板2的若干凹凸拼接曲面、反射板3的抛拼接物面结构以及抛物面的中心线指向光伏电池板2的中心圆使得从入射孔1进入的聚焦光束在到达光伏电池板2的第一曲面被部分吸收转为电能后，未被吸收的光被反射回光伏电池板2的第二曲面被转为电能和/或被反射到反射板3的反射面31再被反射回第一曲面或第二曲面被转为电能，重复前述步骤，使聚焦光束被最大限度地转换为电能。
光伏电池板2的到达面不做导线加工。可在光伏电池板2的背面做正负极导线加工，每一根导线均引出到光伏电池板2外，在电池板外动态控制并联和串联。
反射板3是在平板玻璃上加工抛物面凹槽，之后对表面抛光，最后镀反射膜得到。
本发明的电池盒4结构简单、易于制作，通过内部的反射板3和光伏电池板2的无数次相互反射的光电效应来提高光电效率；与传统单一光伏电板相比，光电效率能提高50％，大幅度降低了光伏发电的成本；在同等功率的光伏设施内，可大幅降低光伏电板的使用面积，减少20倍。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

Claims (10)

1.一种聚光光伏用高效电池盒，其特征在于，所述电池盒(4)包括：入射孔(1)、光伏电池板(2)和反射板(3)；
所述电池板(2)和反射板(3)相连，形成具有入射孔(1)的空腔；
所述电池盒(4)的结构满足：聚焦光束经入射孔(1)进入空腔后在光伏电池板(2)和反射板(3)之间反射。
2.根据权利要求1所述的一种聚光光伏用高效电池盒，其特征在于，所述电池盒(4)的结构满足：经入射孔(1)入射的聚焦光束到达光伏电池板(2)，其中未被光伏电池板(2)吸收的光束被反射至反射板(3)再被反射板(3)反射至光伏电池板(2)。
3.根据权利要求1或2所述的一种聚光光伏用高效电池盒，其特征在于，所述反射板(3)设置成围绕光伏电池板(2)一周。
4.根据权利要求1所述的一种聚光光伏用高效电池盒，其特征在于，所述光伏电池板(2)的结构满足：经入射孔(1)首次入射的聚焦光束与光伏电池板(2)的到达面保持光电效率最高的夹角。
5.根据权利要求1或4所述的一种聚光光伏用高效电池盒，其特征在于，所述聚焦光束的每一束光与光伏电池板(2)的到达面的角度均为45度。
6.根据权利要求1或4所述的一种聚光光伏用高效电池盒，其特征在于，所述光伏电池板(2)包括中心圆、和由中心圆向外延伸的凹凸拼接的若干曲面。
7.根据权利要求1所述的一种聚光光伏用高效电池盒，其特征在于，所述反射板(3)的结构满足：将其接收到的光束偏向光伏电池板(2)的中心圆的方向反射。
8.根据权利要求6所述的一种聚光光伏用高效电池盒，其特征在于，所述反射板(3)包括拼接的若干抛物面。
9.根据权利要求8所述的一种聚光光伏用高效电池盒，其特征在于，所述反射板(3)的抛物面的中心线指向光伏电池板(2)的中心圆。
10.一种含如权利要求1-9任一所述的电池盒的聚光光伏系统，其特征在于，所述聚光光伏系统包括：电池盒(4)和平面菲涅尔反射镜(5)；
所述电池盒(4)包括：入射孔(1)、光伏电池板(2)和反射板(3)；所述电池板(2)和反射板(3)相连，形成具有入射孔(1)的空腔；所述电池盒(4)的结构满足：聚焦光束经入射孔(1)进入空腔后，可在光伏电池板(2)和反射板(3)之间反射；
所述平面菲涅尔反射镜(5)的焦点与入射孔(1)的中心点重合。
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