CN201725799U - 太阳能电池二级聚焦光学器件 - Google Patents

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仲琳
孙彦铮
毕鉴华
夏宏宇
高慧
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Abstract

本实用新型涉及一种太阳能电池二级聚焦光学器件，包括一倒置的中空四棱锥台，该中空四棱锥台的上口为进光口，下口为出光口，位于中空四棱锥台内部的每侧内壁均为高反光表面。本实用新型结构简单、便于加工和后期装配，使用两块高反射镜面铝材料折板相互扣装组成一倒置的中空四棱锥台，通过支架固定在太阳能电池的上方，透镜聚焦的光线再次被该中空四棱锥台汇聚后，最终照射在太阳能电池上。该结构提高了光线的汇聚效率、降低系统追踪的精度、提高汇聚光谱的均性、增加角度的容差，从而改善整个系统的发电效率，将追日系统的接受角增大到+/-0.5°。

Description

太阳能电池二级聚焦光学器件
技术领域
本实用新型属于太阳能发电技术领域，尤其是一种太阳能电池二级聚焦光学器件。
背景技术
聚光光伏系统是太阳能发电系统中的重要部件，其结构是：包括壳体，在壳体的上面板上嵌装多个透镜，在壳体内部的底板上表面与透镜对位安装有多个太阳能电池。透镜将太阳光聚焦后照射太阳能电池，太阳能电池再将光能转换为电能输出。由上述结构可知，透镜与太阳能电池之间存在一定的距离，所以透镜聚焦的光斑很难匹配太阳能电池的形状，这势必会导致一部分太阳光被浪费了，也降低了太阳能电池的光电转换效率，同时由于聚光光伏是安装在追日系统上的，由于追日系统存在的精度误差也会影响聚焦光斑的质量，从而造成太阳能电池光电转换效率的降低，最终导致太阳能发电系统的发电效率的降低。
发明内容  
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种结构简单、使用方便且能提高光电转换效率的太阳能电池二级聚焦光学器件。
本实用新型采取的技术方案是：
一种太阳能电池二级聚焦光学器件，其特征在于：包括一倒置的中空四棱锥台，该中空四棱锥台的上口为进光口，下口为出光口，位于中空四棱锥台内部的每侧内壁均为高反光表面。
而且，所述中空四棱锥台为正四棱锥台且由两个相同的折板对称扣装组成。
而且，所述中空四棱锥台的高度为60～80mm，下口的宽度为5～15mm，锥度为65～85°。
本实用新型的优点和积极效果是：
本实用新型结构简单、便于加工和后期装配，使用两块高反射镜面铝材料折板相互扣装组成一倒置的中空四棱锥台，通过支架固定在太阳能电池的上方，透镜聚焦的光线再次被该中空四棱锥台汇聚后，最终照射在太阳能电池上。该结构提高了光线的汇聚效率、降低系统追踪的精度、提高汇聚光谱的均性、增加角度的容差，从而改善整个系统的发电效率，将追日系统的接受角增大到+/-0.5°。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
图2是图1的后视图。
图3是图1的仰视图。
图4是折板的展开结构示意图。
图5是本实用新型使用时的结构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例，对本实用新型进一步说明，下述实施例是说明性的，不是限定性的，不能以下述实施例来限定本实用新型的保护范围。
一种太阳能电池二级聚焦光学器件，如图1～4所示，本实用新型的创新在于：包括一由第一折板1和第二折板2相对扣装组成的倒置的中空四棱锥台，该中空四棱锥台的上口为进光口，下口为出光口，位于中空四棱锥台内部的每侧内壁均为高反光表面。
本实施例中优选的方案是：上述中空四棱锥台是正四棱锥台，高度H为60～80mm，下口的宽度W为5～15mm，锥度α为65～85°。第一折板和第二折板形状、结构相同，并均由高反射镜面铝材料制成。下面以第一折板为例进行结构说明：如图4所示，第一折板包括两个相同的等腰梯形部分，左边等腰梯形和右边等腰梯形的外侧腰线上均制出一可弯折的卡子3，右边的卡子位置略高，在左边等腰梯形的卡子的下边腰线上还制出一用于定位安装的凸片4。使用时将第一折板沿着左边等腰梯形和右边等腰梯形相互重合的内侧腰线向内对折，使左边等腰梯形和右边等腰梯形部分之间的夹角为90°，弯折到位后形成一沿对角分割的半中空四棱锥台，同样再将第二折板弯折后，将第一折板和第二折板对称扣装，最后将两个折板上的卡子弯折，使第一折板和第二折板相互固定。
本实用新型的工作原理如图5所示：
太阳能电池7通过导热胶粘贴在散热板5上，在散热板上安装一固定底座8，固定底座中部的托架6中安装倒置的中空四棱锥台，在安装时，使用于定位安装的凸片卡在托架上的开口处，然后向内弯折凸片使中空四棱锥台与固定底座之间稳固安装。安装好后的中空四棱锥台的出光口（下口）对准太阳能电池，聚光光伏中的透镜将太阳光进行第一次聚焦，然后光线从中空四棱锥台的进光口（上口）进入中空的四棱锥台内部，光线被高反射镜面铝反射后再从出光口照射至太阳能电池上。
本实用新型结构简单、便于加工和后期装配，使用两块高反射镜面铝材料折板相互扣装组成一倒置的中空四棱锥台，通过支架固定在太阳能电池的上方，透镜聚焦的光线再次被该中空四棱锥台汇聚后，最终照射在太阳能电池上。该结构提高了光线的汇聚效率、降低系统追踪的精度、提高汇聚光谱的均性、增加角度的容差，从而改善整个系统的发电效率，将追日系统的接受角（接受角定义为引起系统功率输出降低到90%的最大失配角度）增大到+/-0.5°。

Claims (3)

1.一种太阳能电池二级聚焦光学器件，其特征在于：包括一倒置的中空四棱锥台，该中空四棱锥台的上口为进光口，下口为出光口，位于中空四棱锥台内部的每侧内壁均为高反光表面。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池二级聚焦光学器件，其特征在于：所述中空四棱锥台为正四棱锥台且由两个相同的折板对称扣装组成。
3.根据权利要求2所述的太阳能电池二级聚焦光学器件，其特征在于：所述中空四棱锥台的高度为60～80mm，下口的宽度为5～15mm，锥度为65～85°。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102169917A (zh) * 2011-03-17 2011-08-31 浙江蓝特光学股份有限公司 一种用于聚光光伏太阳能系统的多面锥体棱镜
CN107366392A (zh) * 2017-08-21 2017-11-21 福建农林大学 倒金字塔结构组合的吸热屋顶及其工作方法

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