CN110364585A - 固定式聚光型太阳能模组 - Google Patents

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刘斯扬
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Abstract

本发明提供了一种固定式聚光太阳能模组，包括聚光器、固定支架、基板、透镜；所述固定支架连接着聚光器，同时连接着基板，所述聚光器上设有透镜。增大聚光型太阳能模组接收对光线进行聚焦和太阳光角度，降低追日精度要求，使用固定支架，固定聚光器和芯片使之形成整体。

Description

固定式聚光型太阳能模组
技术领域
发明涉及一种太阳能模组，尤其是指一种适用于固定式聚光型太阳能模组。
背景技术
随着科技的不断发展进步，人们保护环境的意识逐步增强，为了降低温室效应气体排放和减少对矿石燃料的使用，急需寻找新能源进行供给，与传统矿石能源相比，太阳能光伏发电过程更为安全且无二次污染；而与风力发电、太阳能光热发电的清洁能源技术相比，太阳能光伏发电效率高、稳定性好、灵活性高。太阳能光伏发电产品中聚光型产品由于效率更高、性能更好而倍受关注。目前在使用的聚光型太阳能产品在户外环境下运作都将面临着巨大考验，包括风沙、雨雪等自然灾害以及动植物干扰和人为破坏。因此太阳能的高效性和稳定性往往决定了整个太阳能系统的效能。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：降低聚光型太阳能产品对高精度追日系统的依赖性，提高产品在户外环境工作的稳定性与接收光角度，降低产品成本。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：包括聚光器、固定支架、基板、透镜；所述固定支架连接着聚光器，同时连接着基板，所述聚光器上设有透镜。
进一步地，所述透镜一半为平面镜，另一半为凹面镜，凹面镜部分设于聚光器上。
进一步地，所述透镜与聚光器接触固定形成密封箱体。
进一步地，包括芯片、接收器；所述芯片固定在接收器上，接收器被固定在基板上，再将聚光器固定在基板上，芯片和接收器位于聚光器的底部。
进一步地，所述的接收器为热电分离电路板，所述的芯片上设有二次光学仪器。
进一步地，所述的聚光器为倒锥体状，倒锥体为空心，内壁有高反射率镀层。
进一步地，所述固定支架为两个支架，分别固定在聚光器两侧。
进一步地，所述固定支架为矩形状、圆柱状、三角状，固定支架与聚光器固定接触部分为弧状。
进一步地，所述聚光器还可为柱体状、球体状、矩形状，聚光器由上到下逐渐缩小。
进一步地，包括阵列矩形框，所述阵列矩形框内放有聚光器构成太阳能模组。
本发明的有益效果在于：增大聚光型太阳能模组接收太阳光角度，降低追日精度要求，使用固定支架，固定聚光器和芯片使之形成整体，即使模组产生变形，聚光光斑依然投射在芯片上，降低模组形变而发电效果下降的情况和减小聚焦光斑偏移后可能产生的安全隐患。
附图说明
下面结合附图详述本发明的具体结构
图1为本发明安装前的太阳能模组图。
图2为本发明安装后的太阳能模组图。
图3为本发明工作的太阳能模组图。
图4为本发明矩形阵列太阳能模组图。
1-聚光器；2-固定支架；3-基板；4-芯片；5-接收器，6-透镜。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
如图3所示，本发明提供了一种固定式聚光型太阳能模组，包括聚光器、固定支架、基板、透镜；所述固定支架连接着聚光器，同时连接着基板，所述聚光器上设有透镜。
由于一天当中太阳光强度随着角度发生变化，当太阳光垂直入射时能量最大；聚光器形状可根据聚光倍数、接收角度、聚光器高度和太阳光能量分布的关系进行调整。聚光器斜边与水平面夹角角度(θ)与可接受收最大入射光角度(α) 关系为θ＝α，聚光器角度(θ)与接光截面圆半径(r)以及聚光器高度(h)的关系为 r＝h*cosθ。聚光倍数为收光面积比芯片面积，在芯片面积和聚光器高度确定的条件下，收光面积与θ成反比关系；若保持聚光倍数的条件下，若提高收光角度，则需要升高聚光器的高度，提高聚光器高度的同时，光线在聚光器内壁反射次数增加，光能量在每经过一次反射后将出现衰减，会影响太阳能电池的发电效果，因此增大聚光型太阳能模组接收太阳光角度，即增大入射光线的反射角度，可以缩短入射到达芯片的光程，减少光线在聚光器内传播而产生的光衰减。在本次设计中可将聚光器上半部分的最大接收角度α调整为45°，聚光器下半部分角度θ提升至60°，设计角度可不限于此，但聚光器上半部分角度需小于下半部分。如此聚光器可以增加光收集的时间，在保证聚光倍数的同时，降低追日精度要求。另使用固定支架，固定聚光器和芯片使之形成整体。
实施例1
进一步地，所述透镜一半为平面镜，另一半为凹面镜，凹面镜部分设于聚光器上。使得正面垂直入射光线不会在聚光器中形成反射回路或者反射出聚光器，也可对光线进行聚焦和增大接收角度，同时可以作为模组外型盖板玻璃。
实施例2
进一步地，所述透镜与聚光器接触固定形成密封箱体。在户外使用，密封箱体可以保护，防尘防水，同时保护内部配件，确保内部配件不受外力影响。
实施例3
进一步地，包括芯片、接收器；所述芯片固定在接收器上，接收器被固定在基板上，再将聚光器固定在基板上，芯片和接收器位于聚光器的底部。使聚光器、芯片、接收器和基板形成一个整体，保持一致性，可减小光的偏移。
实施例4
进一步地，所所述的接收器为热电分离电路板，所述的芯片上设有二次光学仪器。提供更加稳定的接收装置，同时二次光学仪器起到二次聚光效果，能吸收更多的光。
实施例5
进一步地，所述的聚光器为倒锥体状，倒锥体为空心，内壁有高反射率镀层。减少对光的吸收作用，降低光在多次反射过程中损失的能量。
实施例6
进一步地，所述的固定支架为两个支架，分别固定在聚光器两侧。减少模组变形导致的聚焦光斑偏移情况，提高聚光的稳定性。
实施例7
进一步地，所述固定支架为矩形状、圆柱状、三角状，固定支架与聚光器固定接触部分为弧状。可根据实际情况来使用固定支架的形状，提高稳定性、使用方便、节省成本，固定支架一端为弧状可用来固定聚光器和基板，使他们形成一个整体。
实施例8
进一步地，所述的聚光器还可为柱体状、球体状、矩形状等，结构由上到下逐渐缩小。聚光器形状不设限定，聚光器上部分大，下部分小，方能提高聚光效果。
实施例9
进一步地，包括阵列矩形框，所述阵列矩形框内放有聚光器构成太阳能模组。使多个聚光器固定在矩形阵列中，既有固定保护作用，也同时提高光的利用率。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种固定式聚光太阳能模组，其特征在于：包括聚光器、固定支架、基板、透镜；所述固定支架连接着聚光器，同时连接着基板，所述聚光器上设有透镜。
2.如权利要求1所述的一种固定式聚光太阳能模组，其特征在于：所述透镜一半为平面镜，另一半为凹面镜，凹面镜部分设于聚光器上。
3.如权利要求2所述的一种固定式聚光太阳能模组，其特征在于：所述透镜与聚光器接触固定形成密封箱体。
4.如权利要求1所述的一种固定式聚光太阳能模组，其特征在于：包括芯片、接收器；所述芯片固定在接收器上，接收器被固定在基板上，再将聚光器固定在基板上，芯片和接收器位于聚光器的底部。
5.如权利要求4所述的一种固定式聚光太阳能模组，其特征在于：所述的接收器为热电分离电路板，所述的芯片上设有二次光学仪器。
6.如权利要求1-4所述的一种固定式聚光太阳能模组，其特征在于：所述的聚光器为倒锥体状，倒锥体为空心，内壁有高反射率镀层。
7.如权利要求6所述一种固定式聚光太阳能模组，其特征在于：所述固定支架为两个支架，分别固定在聚光器两侧。
8.如权利要求7所述一种固定式聚光太阳能模组，其特征在于：所述固定支架为矩形状、圆柱状、三角状，固定支架与聚光器固定接触部分为弧状。
9.如权利要求1所述的一种固定式聚光太阳能模组，其特征在于：所述聚光器还可为柱体状、球体状、矩形状，聚光器由上到下逐渐缩小。
10.如权利要求1所述的一种固定式聚光太阳能模组，其特征在于：还包括阵列矩形框，所述阵列矩形框内放有聚光器构成太阳能模组。
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