CN201584424U - 一种利用聚光镜聚光的晶体硅太阳能电池 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于一种聚光晶体硅太阳能电池组件，包括聚光晶体硅太阳能电池组件由聚光器、单晶硅光伏发电装置、散热冷却装置及太阳跟踪装置组成，其特征在于：单晶硅太阳能电池安装在太阳跟踪装置上，单晶硅太阳能电池的上部设置有聚光器，在单晶硅太阳能电池的下部设置有散热冷却装置。本实用新型的优点是聚光太阳能电池即用聚光镜将阳光聚集到太阳能电池上，通过提高电池表面的能流密度，可以大幅度的提高转换效率，同时降低材料的使用量。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种利用聚光镜聚光的晶体硅太阳能电池。
背景技术
人类社会的飞速进步是建立在化石能源技术高速发展的基础之上的，现在每年对以石油、煤炭、天然气为主的化石能源的需求还在不断增加。但是地球上的这类能源是有限的，按照现在消耗速度化石能源将在21世纪中叶被消耗殆尽。同时伴随着这类化石能源的使用对人类和自然环境产生了大范围的严重影响。因此绿色无污染且可再生的新能源将取代现有能源成为未来能源系统的基础。其中太阳能被认为是未来人类社会最合适最理想的替代能源，但是发电成本过高限制了太阳能电池的应用。现在被使用的最多的是单晶硅和多晶硅太阳能电池的发电成本约为2元/千瓦时，远高于民用的电价。必须引入其它技术从根本上改变其发电形式，降低生产成本，使太阳能发电尽快纳入到平常的市电中，使绿电的供应成为常态。
发明内容：
本实用新型的目的是解决现有技术中单晶硅和多晶硅太阳能电池的发电所存在的上述问题，提供一种利用聚光镜聚光的晶体硅太阳能电池。本实用新型设计一种利用聚光镜聚光的晶体硅太阳能电池，包括单晶体硅太阳能电池，其特征在于：在单晶硅太阳能电池上安装聚光器，在单晶硅太阳能电池的下部安装有散热冷却装置。其特征在于：聚光器为柱状聚光透镜。其特征在于：单晶硅太阳能电池底部由导热硅胶片黏合在一块陶瓷基板上，在陶瓷基板上连接有一套液冷装置，其特征在于：液冷装置由循环冷却管道、水泵和散热器组成，循环冷缺管道的一侧连接陶瓷基板，另一侧连接散热器，循环冷却管道上连接水泵。本实用新型的优点是聚光太阳能电池即用聚光镜将阳光聚集到太阳能电池上，通过提高电池表面的能流密度，可以大幅度的提高转换效率，同时降低材料的使用量。
附图说明：
图1为聚光装置的光路图，
图2为本实用新型的结构示意图，
图3为冷却系统的结构图，
图1中1为单晶硅光伏电池，2反光板，3柱状聚光透镜，4太阳光，图2中1单晶硅光伏电池，2反光板，3柱状聚光透镜，4太阳光，5紫外线滤光玻璃，6陶瓷基板，7液冷系统，图3中1单晶硅光伏电池，6陶瓷基板，8冷却管道，9水泵，10散热器，
下面结合附图和施工实例对本实用新型作详细使用说明。
具体实施方式：
一种以单晶硅作为光伏材料的发电装置，通过聚光系统提高电池表面的能流密度以提高电池的发电效率同时减少电池的用量；通过液冷系统降低聚光带给电池的高温，减少效率热损；使用一维太阳跟踪系统，保持阳光直射并聚焦到电池板上进一步地提高发电效率。
包括单晶体硅太阳能电池，其特征在于：在单晶硅太阳能电池上安装聚光器，在单晶硅太阳能电池的下部安装有散热冷却装置。其特征在于：聚光器为柱状聚光透镜。其特征在于：单晶硅太阳能电池底部由导热硅胶片黏合在一块陶瓷基板上，在陶瓷基板上连接有一套液冷装置，其特征在于：液冷装置由循环冷却管道、水泵和散热器组成，循环冷缺管道的一侧连接陶瓷基板，另一侧连接散热器，循环冷却管道上连接水泵。
实际使用时，每个单晶硅太阳能电池并联一个旁路二极管，之后将多个电池元件串联后排成一列，在一列单晶硅太阳能电池上安装柱状聚光透镜，实际中用效率达17％的单晶硅太阳能电池作为发电装置，使用柱状聚光透镜，聚集的光强达到了30倍，高光强提高了发电效率，使得聚光电池组件的效率提高到了22.9％。相对于传统的菲涅尔镜，柱状聚光镜聚焦后光强分布更加均匀，不易老化变形。同时聚集后的光斑是一条线性光带，只需要一维太阳跟踪系统就可以将阳光精准地聚集到光伏电池上，大幅降低了对跟踪系统的要求。
每个单晶硅太阳能电池并联一个旁路二极管，当个别单晶硅电池照不倒阳光或者发生故障不能发电时，二极管导通提供通路，保护无法发电的电池，同时不影响其它电池的工作。
单晶硅太阳能电池用导热硅胶片黏合在一块陶瓷基板上，可以保证电池和基体的电绝缘又不影响散热。由于聚集的高强度太阳光会产生很大的热量使得光伏电池的温度上升影响发电性能，而一般的被动散热方式不足以使电池在较低的温度工作，因此在陶瓷基板上加装一套液冷装置，通过循环的冷却液体可以使得电池的工作温度保持在50℃以下，降低了温升引起的发电效率降低。
Claims (4)
1.一种利用聚光镜聚光的晶体硅太阳能电池，包括单晶体硅太阳能电池，其特征在于：在单晶硅太阳能电池上安装聚光器，在单晶硅太阳能电池的下部安装有散热冷却装置。
2.按权利要求1所述的一种利用聚光镜聚光的晶体硅太阳能电池，其特征在于：聚光器为柱状聚光透镜。
3.按权利要求1所述的一种利用聚光镜聚光的晶体硅太阳能电池，其特征在于：单晶硅太阳能电池底部由导热硅胶片黏合在一块陶瓷基板上，在陶瓷基板上连接有一套液冷装置。
4.按权利要求3所述的一种利用聚光镜聚光的晶体硅太阳能电池，其特征在于：液冷装置由循环冷却管道、水泵和散热器组成，循环冷缺管道的一侧连接陶瓷基板，另一侧连接散热器，循环冷却管道上连接水泵。
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Assignee: Shanghai Chaori (Luoyang) Solar Co., Ltd. Assignor: Shanghai super solar Polytron Technologies Inc|Shanghai super Solar Energy Engineering Co., Ltd. Contract record no.: 2011410000078 Denomination of utility model: Crystalline silicon solar cell for utilizing condensing mirror to condense sunlight Granted publication date: 20100915 License type: Exclusive License Record date: 20110719 |
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