CN108301732A - 一种全息内反射太阳能玻璃窗 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种全息内反射太阳能玻璃窗,具体包括玻璃、光伏电池、全息反射层和内反射层，所述玻璃的一端安装光伏电池组件，玻璃一侧壁贴有全息反射层，另一侧壁贴上内反射层。当太阳光线从入射时，经过全息反射层反射并且能够增大反射角度，从而减小内反射次数，降低整体反射能量损耗；反射光线到达玻璃另一侧壁的内反射层时继续反射，直到光线反射到玻璃设置光伏电池组件的一端,被光伏电池组件接收利用为止。相对于传统的太阳能玻璃窗，本发明显著减小了所需光伏电池的面积，具有成本低、结构简单和易于实现建筑一体化的优点。
Description
技术领域
本发明涉及建筑技术领域，具体涉及一种利用全息和内反射技术实现建筑所用的太阳能玻璃窗。
背景技术
太阳能作为一种可再生能源，已经成为解决能源短缺、温室效应和环境污染等问题的有效途径。在太阳能利用中，太阳能玻璃窗能够有效地将太阳能利用与建筑领域相结合，实现太阳能利用建筑一体化，可广泛应用于绿色建筑中。
传统的太阳能玻璃窗通过在玻璃中粘贴太阳能光伏电池，通过电池将太阳光能量转化为电能，但由于其所需太阳能电池面积大，必然会导致成本过高。光线容易受到遮挡又会导致进入室内的光线太少，影响采光效果。这些问题都限制了其作为太阳能光伏组件的应用。因此，开发出一种新型的太阳能玻璃窗，在不影响采光效果的前提下下，实现光能的有效利用，是一项亟待解决的技术问题。
发明内容
针对上述本领域中存在的技术问题，本发明提供了一种全息内反射太阳能玻璃窗。所述太阳能玻璃窗主要包括：
玻璃和光伏电池组件；
所述玻璃的一侧壁上贴设有全息反射层，另一侧壁上贴设有内反射层；
所述光伏电池组件设置在所述玻璃的一端。
上述全息反射层主要有三个作用，第一个作用为对光线进行反射，使光线在玻璃内传播；第二个作用为增大反射角度，使光线尽可能以更少的次数反射达到光伏组件，减少光能的损耗；第三个为改变光线传播方向，使光线向玻璃的一端反射，例如在太阳光从右下方入射，可使反射光线朝着下方反射达到光伏电池组件。
上述内反射层可采用一种具有较高反射效率的材料，减少光线在玻璃内部反射的损耗，从而尽量增加到达玻璃一端光伏电池组件上的太阳光能量。
进一步地，所述玻璃为实心结构；所述全息反射层设置在所述玻璃的一侧壁外部；所述内反射层设置在所述玻璃的另一侧壁外部；所述光伏电池组件设置在所述玻璃的上端或下端的外部。
进一步地，所述玻璃为具有一腔体的空心结构；所述全息反射层设置在所述玻璃的一侧壁内部；所述内反射层设置在所述玻璃的另一侧壁内部；所述光伏电池组件设置在所述玻璃的上端或下端的内部或外部。
进一步地，所述内反射层为全息反射层。
进一步地，所述全息反射层通过在感光材料上基于激光干涉方法制造，具体为利用两平面波干涉生成全息图，也可以通过计算全息的方式设计出全息微结构，再通过特殊的设备制作出来即可。
进一步地，所述光伏电池组件采用单晶硅电池、多晶硅电池或薄膜电池。
进一步地，将所述全息内反射太阳能玻璃窗中的所述光伏电池组件替代为太阳光光热组件或导光光纤，从而将太阳能利用于其他用途。
基于上述本发明所提供的全息内反射太阳能玻璃窗，通过光线在玻璃窗内不断的反射，使太阳光线反射到玻璃端部再被利用，实现了减少光伏电池使用面积，大大的降低了整体利用成本等诸多有益效果。由于在高效利用光能的同时仍有一部分光线透过玻璃窗进入室内，使室内照明不会受到太大的影响，从而真正实现照明与发电的有机结合。
附图说明
图1是根据本发明所提供的太阳能玻璃窗的结构示意图
具体实施方式
下面结合附图对本发明所提供的全息内反射太阳能玻璃窗做出进一步详尽的阐释。
如附图1所示，本发明所提供的全息内反射太阳能玻璃窗，具体包括：
玻璃1和光伏电池组件4；
所述玻璃1的一侧壁上贴设有全息反射层2，另一侧壁上贴设有内反射层3；
所述光伏电池组件4设置在所述玻璃1的一端。
上述全息反射层主要有三个作用，第一个作用为对光线进行反射，使光线在玻璃内传播；第二个作用为增大反射角度，使光线尽可能以更少的次数反射达到光伏组件，减少光能的损耗；第三个为改变光线传播方向，使光线向玻璃的一端反射，例如在太阳光从右下方入射，可使反射光线朝着下方反射达到光伏电池组件。
上述内反射层可采用一种具有较高反射效率的材料，减少光线在玻璃内部反射的损耗，从而尽量增加到达玻璃一端光伏电池组件上的太阳光能量。
在本申请的一个优选实施例中，所述玻璃1为实心结构；所述全息反射层2设置在所述玻璃1的一侧壁外部；所述内反射层3设置在所述玻璃1的另一侧壁外部；所述光伏电池组件4设置在所述玻璃1的上端或下端的外部。
在本申请的一个优选实施例中，所述玻璃1为具有一腔体的空心结构；所述全息反射层2设置在所述玻璃1的一侧壁内部；所述内反射层3设置在所述玻璃1的另一侧壁内部；所述光伏电池组件4设置在所述玻璃1的上端或下端的内部或外部。
在本申请的一个优选实施例中，所述内反射层3为全息反射层。
在本申请的一个优选实施例中，所述全息反射层通过在感光材料上基于激光干涉方法制造，具体为利用两平面波干涉生成全息图，也可以通过计算全息的方式设计出全息微结构，再通过特殊的设备制作出来即可。
在本申请的一个优选实施例中，所述光伏电池组件4采用单晶硅电池、多晶硅电池或薄膜电池。
在本申请的一个优选实施例中，将所述全息内反射太阳能玻璃窗中的所述光伏电池组件4替代为太阳光光热组件或导光光纤，从而将太阳能利用于其他用途。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (7)
1.一种全息内反射太阳能玻璃窗，其特征在于：所述太阳能玻璃窗具体包括：
玻璃(1)和光伏电池组件(4)；
所述玻璃(1)的一侧壁上贴设有全息反射层(2)，另一侧壁上贴设有内反射层(3)；
所述光伏电池组件(4)设置在所述玻璃(1)的一端。
2.如权利要求1所述的太阳能玻璃窗，其特征在于：所述玻璃(1)为实心结构；所述全息反射层(2)设置在所述玻璃(1)的一侧壁外部；所述内反射层(3)设置在所述玻璃(1)的另一侧壁外部；所述光伏电池组件(4)设置在所述玻璃(1)的上端或下端的外部。
3.如权利要求1所述的太阳能玻璃窗，其特征在于：所述玻璃(1)为具有一腔体的空心结构；所述全息反射层(2)设置在所述玻璃(1)的一侧壁内部；所述内反射层(3)设置在所述玻璃(1)的另一侧壁内部；所述光伏电池组件(4)设置在所述玻璃(1)的上端或下端的内部或外部。
4.如权利要求1所述的太阳能玻璃窗，其特征在于：所述内反射层(3)为全息反射层。
5.如权利要求1或4所述的太阳能玻璃窗，其特征在于：所述全息反射层通过在感光材料上基于激光干涉方法制造。
6.如权利要求1所述的太阳能玻璃窗，其特征在于：所述光伏电池组件(4)采用单晶硅电池、多晶硅电池或薄膜电池。
7.如权利要求1所述的太阳能玻璃窗，其特征在于：将所述全息内反射太阳能玻璃窗中的所述光伏电池组件(4)替代为太阳光光热组件或导光光纤。
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