CN201601630U - 聚光纤导光伏发电装置 - Google Patents

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Abstract

聚光纤导光伏发电装置。包括一个可以自动跟踪阳光的聚光透镜阵，一个导光光纤的前端与聚光透镜阵连接，其特征在于导光光纤的另一端接入一个近圆内球面体内，近圆内球面体内壁上固定太阳能电池板。导光光纤采用交层空芯光纤，其结构是在甲基丙烯酸甲酯空心纤管内壁和外壁蒸镀高折率的聚苯乙烯膜层，再在外壁的聚苯乙烯膜层外蒸镀甲基丙烯酸甲酯膜层。本实用新型采用了采光系统和发电系统相分离的结构，发电系统可置于室内，使电池板工作环境稳定，使用寿命增长运行维护更简便。太阳能电池板受光面近圆内球面设计，使入射光线多次反射利用，大大提高了常规太阳能电池板的光电转换率。

Description

聚光纤导光伏发电装置
技术领域
本实用新型涉及太阳能光伏发电技术。
背景技术
目前的太阳能光伏发电装置都是将电池板对准阳光露天设置，这种结构的不足是光损失大，太阳能利用率低，电池板等设备长期处于不稳定的环境中，设备的运行、寿命、维护等方面存在许多问题，同时太阳光产生的温度效应也难以控制。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种电池板工作环境好、光电转换率高、运行稳定的聚光纤导光伏发电装置，本实用新型的技术方案包括一个可以自动跟踪阳光的聚光透镜阵，一个导光光纤的前端与聚光透镜阵连接，其特征在于导光光纤的另一端接入一个近圆内球面体内，近圆内球面体内壁上固定太阳能电池板。本实用新型采用了采光系统和发电系统相分离的结构，露天采光系统重量轻，结构简单，运行可靠，设备抗环境变化能力强；而发电系统可置于室内，使电池板工作环境稳定，光电转换率提高，使用寿命增长，运行维护更简便。太阳能电池板受光面近圆内球面设计，使入射光线多次反射利用，大大提高了常规太阳能电池板的光电转换率。本实用新型的导光光纤采用交层空芯光纤，其结构是在甲基丙烯酸甲酯(PMMA)空心纤管内壁和外壁蒸镀高折率的聚笨乙烯(PS)膜层，再在外壁的聚笨乙烯膜层外蒸镀甲基丙烯酸甲酯膜层；甲基丙烯酸甲酯的折射率小于聚笨乙烯的折射率。这样结构的光纤是一个高导光率的光子带隙光纤。
附图说明
附图1为本实用新型结构示意图；
附图2为本实用新型交层空芯光纤截面放大示意图；
附图3为本实用新型实施例近圆内球面固定的太阳能电池板展开图。
图例：1、带有自动跟踪装置的聚光透镜阵，2、红外滤光片，3、交层空芯光纤，4、内壁上固定太阳能电池板的近圆内球面，5、甲基丙烯酸甲酯(PMMA)空心纤管，6、聚笨乙烯(PS)膜层，7、甲基丙烯酸甲酯膜层。
具体实施方式
如附图1和附图3所示，聚光镜阵由16块直径200毫米的透镜组成，安装在一个可自动随太阳同步转动的基座上，在交层空芯光纤的前端设有红外滤光片，可将太阳光热分离，确保太阳能电池处在较低的最佳工作温度。取边长A为100毫米的正六边形太阳能电池20片、边长A为100毫米的正五边形太阳能12片固定在近球体框架上，组成了近圆内球面太阳能电池件。直径5mm的交层空芯光纤16根，在四个对应正六边形的电池片上开出一个圆孔，4根交层空芯光纤由圆孔导入球体内并固定圆孔上，圆孔的大小要满足以下条件：余下16片未开孔的六边形的面积＝12片正五边形的面积+4片开孔的六边形面积，这样能使电池组件发电产生的电能方便地输出。12片正五边形与4片开孔的正六边形为一组串联，余下16片正六边形一组串联，之后两组并联，就做成了输出功率125瓦的太阳能发电装置。

Claims (4)

1.聚光纤导光伏发电装置，包括一个可以自动跟踪阳光的聚光透镜阵，一个导光光纤的前端与聚光透镜阵连接，其特征在于导光光纤的另一端接入一个近圆内球面体内，近圆内球面体内壁上固定太阳能电池板。
2.根据权利要求1所说的聚光纤导光伏发电装置，其特征在于导光光纤采用交层空芯光纤，其结构是在甲基丙烯酸甲酯空心纤管内壁和外壁蒸镀高折率的聚笨乙烯膜层，再在外壁的聚笨乙烯膜层外蒸镀甲基丙烯酸甲酯膜层；甲基丙烯酸甲酯的折射率小于聚笨乙烯的折射率。
3.根据权利要求1或2所说的聚光纤导光伏发电装置，其特征在于在交层空芯光纤的前端设有红外滤光片。
4.根据权利要求1或2或3所说的聚光纤导光伏发电装置，其特征在于取边长为A的正六边形太阳能电池20片、边长为A正五边形太阳能12片固定在近球体框架上，组成了近圆内球面太阳能电池件，在四个对应正六边形的电池片上开出一个圆孔，交层空芯光纤由圆孔导入球体内并固定圆孔上，圆孔的大小要满足以下条件：余下16片未开孔的六边形的面积＝12片正五边形的面积+4片开孔的六边形面积。
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