CN201430546Y - 一种聚光光伏发电装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型给出了一种用桶状聚光器作聚光器件构成的聚光光伏发电装置。该聚光器为上大下小的开口桶状结构，上开口面为日光入射面，下开口面为聚光面，内壁为反射面，太阳能电池设置在聚光器的下开口面即聚光面处。该装置具有易于加工、安装、跟踪精度均要求较低、成本低等特点，能够明显提高光伏发电的输出功率，具有较高的工程应用价值。

Description

一种聚光光伏发电装置
技术领域
本实用新型属于太阳能应用技术。
背景技术
光伏发电目前存在主要问题是成本太高，成本构成中，太阳能电池占有很大的比例。为降低成本，降低相同发电功率下的太阳能电池的用量具有重大经济的价值。为此，人们开展了聚光光伏发电。聚光光伏发电的方案很多，如菲涅尔透镜聚焦、抛物面聚焦等。这些方案或因加工、安装与跟踪精度要求高、成本高、或因出现焦斑损伤太阳能电池等原因，使应用受到一定限制。
实用新型内容
本实用新型的目的在于针对现有技术存在的不足，提出一种聚光光伏发电装置。
本实用新型的技术方案如下：
一种聚光光伏发电装置，包括太阳能电池和聚光器，所述聚光器为上大下小的开口桶状结构，上开口面为日光入射面，下开口面为聚光面，内壁为反射面，所述太阳能电池设置在聚光器的下开口面即聚光面处。
所述聚光器的相对高度，即日光入射面到聚光面的高度h，与上开口面直径d1之比在0.1～1.2之间，内壁倾角∠2在12°～40°之间。在所述聚光器的日光入射面设置有透光板。
本实用新型还提出一种集成聚光光伏发电装置，其采用前述的单体聚光光伏发电装置若干个，将它们安装在一个支撑板上，各单体聚光器的轴线相互平行。
本光伏发电装置加工、安装、跟踪精度等均要求较低，成本低，聚光倍数适中(7倍以内)，能够明显提高光伏发电输出功率，具有较高的工程应用价值。
附图说明
图1为聚光光伏发电装置的结构示意图。
图2由多个单体聚光光伏发电装置构成的集成聚光光伏发电装置的示意图。
图3其中聚光器的结构示意图：其中图3a是聚光器的结构原理图；图3b是聚光器横切面为圆形的结构图；图3c是聚光器横切面为正方形的结构图，图3d是跑道形结构图，图3e是矩形结构图。
图4是聚光器若干分离部件组合构成的结构图。
具体实施方式
参见图1，图中1为透光板，2为聚光器，3为太阳能电池，4为支撑板，5光伏电的输出。透光板1固定在聚光器2的顶部，即上开口处，用于保护聚光器的反光面和太阳能电池3不受污染，太阳能电池3固定在聚光器的下开口处，即聚光器2的聚光面。支撑板4用于支撑聚光器。应用时，可以由图1所示的1个装置或多个装置的组合实现。当用图1所示的多个单体装置构成较大的集成聚光光伏发电装置时，各光伏装置固定在同一支撑板4上，安装时应使每个光伏单元装置的聚光器的轴线相互平行，如图2所示，即轴线O1、O2…及On应平行。聚光器2是一上开口面积大于下开口面积的桶状结构，内壁为光学反射面，上开口做日光的入射口，下开口做日光的出射口，即聚光处。射到内壁的光线经内壁AC、BD反射后，聚光到底部出口射处。由于日光入射口的面积大于出射口，因而出射口的功率密度高于入射口的功率密度，聚光器的相对高度(即日光入射面到聚光面的高度h与上开口直径d1之比)在0.1～1.2之间，内壁倾角∠2在12°～40°之间，如图3(a)所示。聚光器2的横切面除为圆形外(图3b)，也可作成正方形、跑道形、矩形等形状(见图3c、3d、3e)。具体形状应根据光伏组件确定，(当然，反过来制作光伏组件时，也可以根据聚光器的形状来设计)。聚光器2的光学反射面可以由高反射率的材料如铝、银、铜、不锈钢、陶瓷等作成，也可以在衬底上蒸发银、铝等金属反光膜构成。聚光器可以整体成形，也可以由若干分离件组成而成，如图4所示。由分离部件制作聚光器的方法便于制作大型的聚光器和较大的聚光光伏发电装置。
工作时，使光伏装置中的聚光器的轴线与日光平行，日光除通过透光板直接射到太阳能电池上外，射到聚光器2内壁AC和BD上的日光经反射后射到太阳能电池上，即通过聚光器的聚光使太阳能电池3上的光功率密度有所增加，从而增加光伏发电的输出功率。

Claims (8)

1、一种聚光光伏发电装置，包括太阳能电池和聚光器，其特征在于：所述聚光器为上大下小的开口桶状结构，上开口面为日光入射面，下开口面为聚光面，内壁为反射面，太阳能电池设置在聚光器的下开口面即聚光面处。
2、根据权利要求1所述的聚光光伏发电装置，其特征在于，所述聚光器的相对高度，即日光入射面到聚光面的高度h，与上开口面直径d1之比在0.1～1.2之间，内壁倾角∠2在12°～40°之间。
3、根据权利要求1或2所述的聚光光伏发电装置，其特征在于，在所述聚光器的日光入射面设置有透光板。
4、根据权利要求3所述的聚光光伏发电装置，其特征在于，桶状的聚光器横切面为圆形、正方形、跑道形或矩形。
5、根据权利要求4所述的聚光光伏发电装置，其特征在于，所述聚光器为整体结构或由分离部件组装构成。
6、根据权利要求5所述的聚光光伏发电装置，其特征在于，所述聚光器的反射面由高反射率的铝、银、铜、不锈钢或陶瓷构成，或在衬底上蒸发铝、银等金属反光膜构成。
7、一种集成聚光光伏发电装置，其采用权利要求1、2、4、5或6所述的聚光光伏发电装置若干个，将它们安装在一个支撑板上，各聚光器的轴线相互平行。
8、一种集成聚光光伏发电装置，其采用权利要求3所述的聚光光伏发电装置若干个，将它们安装在一个支撑板上，各聚光器的轴线相互平行。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN102568343A (zh) * 2011-12-26 2012-07-11 浙江万向太阳能有限公司 太阳能光伏广告系统
CN102931264A (zh) * 2011-08-12 2013-02-13 黎昌兴 太阳能电池光效增强装置
WO2019084707A1 (zh) * 2017-10-30 2019-05-09 博立多媒体控股有限公司 聚光式太阳能系统

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