CN209748488U - 一种用于太阳能电池双面受光的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于太阳能电池双面受光的装置，包括：支撑座；基板架，板架与支撑座顶部固定连接；其中，基板架上设置有多个太阳能电池，相邻太阳能电池之间设有间隙，所述间隙的下方设置有用于接收从间隙中射入太阳光线并进行反射的凹面反射镜。通过太阳能电池阵列及与之对应的凹面反射镜阵列的配合设置，使太阳能电池的正反两个面分别受直射太阳光和反射汇聚光的照射，其光伏转换效率和吸收的光能量均得以提升，进而使装置有更大的输出电功率；该实用新型得益于聚光和双面受光两方面的优势，提高了晶硅材料的利用率，每瓦发电成本显著降低，易于生产，方便维护，具有较大的实际应用价值。

Description

一种用于太阳能电池双面受光的装置

技术领域

本实用新型涉及太阳能光伏技术领域，更具体的说是涉及一种用于太阳能电池双面受光的装置。

背景技术

光伏发电技术具有安全可靠、维护简单、运行费用少、无噪声，无需燃料等诸多优点，是解决未来能源问题的有效途径之一。最早发展起来的基于晶硅材料的太阳能电池，在未来很长时间内仍将处于光伏市场的主导地位；但与此同时，生产工艺复杂、能耗高、发电成本居高不下等问题又严重阻碍了硅太阳电池进一步的发展和普及；而且，其成熟技术和工艺的转换效率已趋于极限值，在现有条件下，很难再有效率提升或成本缩减方面的重大突破。

相比之下，聚光和双面受光都是提高太阳能电池利用总效益的更为有效的措施。前者是利用聚光器使较大面积的阳光汇聚在一个较小的范围内，形成“焦斑”或“焦带”，将太阳电池置于这种“焦斑”或“焦带”上以增加入射光强，克服太阳辐射能流密度低的缺陷，从而获得更多的电能输出，但高倍聚光因需要高精度的聚光系统、太阳追踪系统和高性能的散热系统而使附加成本大幅上升。双面太阳电池则是通过正反两面同时受光来增加光吸收，使得单位面积的电能输出得以提高，达到了单面高效太阳电池发电的效果，也降低了太阳电池的每瓦发电成本，但一般情况下，双面太阳电池大多垂直放置，因而其受光量往往不足而使输出电功率明显受限。

因此，如何提供一种用于太阳能电池双面受光的装置，以增大太阳能电池对光能量的吸收，进而提高输出功率是本领域技术人员亟需解决的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种增大太阳能电池对光能量的吸收，进而提高输出功率的用于太阳能电池双面受光的装置。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种用于太阳能电池双面受光的装置，包括：

支撑座；

基板架，所述基板架与所述支撑座顶部固定连接；

其中，所述基板架上设置有多个太阳能电池，相邻所述太阳能电池之间设有间隙，所述间隙的下方设置有用于接收从所述间隙中射入太阳光线并进行反射的凹面反射镜。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本实用新型公开提供了一种用于太阳能电池双面受光的装置，该太阳能电池正面能够受到太阳光线直射，并且通过凹面反射镜将从间隙射入的太阳光线反射到太阳能电池背面，实现太阳能电池的双面受光，从而增大太阳能电池对光能量的吸收，进而提高输出功率。

进一步的，所述基板架为扁平状长方体箱式框架，其上两个相对侧面为第一平面基板和第二平面基板；

所述第一平面基板上设置有多个所述太阳能电池，所述第二平面基板上设置有多个所述凹面反射镜。

进一步的，所述太阳能电池、所述凹面反射镜均为n×m块。

进一步的，n、m的取值为2～100。

进一步的，所述太阳能电池为采用基于硅材料和HIT结构的双面电池。

进一步的，所述太阳能电池由正面至背面依次为第一氧化锡铟导电薄膜、P型氢化非晶碳化硅薄膜、第一本征非晶硅薄膜、N型单晶硅片、第二本征非晶硅薄膜、N型氢化非晶碳化硅薄膜、第二氧化锡铟导电薄膜。

针对聚光兼双面受光的工作条件，提出了基于硅材料和HIT结构的电池及双面敏化电池设计，利用其良好的温度特性及较高的性价比进一步降低了生产成本。

进一步的，所述第一氧化锡铟导电薄膜和所述第二氧化锡铟导电薄膜厚度均为70±20nm。

进一步的，所述P型氢化非晶碳化硅薄膜和所述N型氢化非晶碳化硅薄膜厚度均为10±5nm。

进一步的，所述第一本征非晶硅薄膜和所述第二本征非晶硅薄膜厚度均为10±5nm。

进一步的，所述N型单晶硅片厚度为150～200μm。

一种用于太阳能电池双面受光的装置，具有以下优点：

(1)得益于聚光和双面受光两方面的优势，加大了入射光强，从而增强了吸收，提升了效率，可较大幅度的提高输出功率；

(2)提高了晶硅材料的利用率，且因为低倍聚光，故省去冷却系统，使每瓦发电成本明显下降，具有较高的综合利用效益；

(3)易于生产，方便维护，系统稳定性高。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1附图为本实用新型提供的一种用于太阳能电池双面受光的装置的结构示意图。

图2附图为太阳能电池的结构示意图。

其中：1-支撑座，2-基板架，21-第一平面基板，22-第二平面基板，3-太阳能电池，31-第一氧化锡铟导电薄膜，32-P型氢化非晶碳化硅薄膜，33-第一本征非晶硅薄膜，34-N型单晶硅片，35-第二本征非晶硅薄膜，36-N型氢化非晶碳化硅薄膜，37-第二氧化锡铟导电薄膜，4-凹面反射镜。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

参见图1，本实用新型实施例公开了一种用于太阳能电池双面受光的装置，包括：

支撑座1；

基板架2，基板架2与支撑座1顶部固定连接；

其中，基板架2上设置有多个太阳能电池3，相邻太阳能电池3之间设有间隙，间隙的下方设置有用于接收从间隙中射入太阳光线并进行反射的凹面反射镜4。

基板架2为扁平状长方体箱式框架，其上两个相对侧面为第一平面基板21和第二平面基板22；第一平面基板21上设置有多个太阳能电池3，第二平面基板22上设置有多个凹面反射镜4。

太阳能电池3、凹面反射镜4均为n×m块，其中n、m的取值为2～100。

特别需要说明的是，太阳能电池正反两个面可分别接受直射光两和反射汇聚光并输出电功率；凹面反射镜为类柱面凹面反射镜，而它并非是标准柱面，以使其聚光范围(焦带)相对于其正前方位置有一定距离的偏移。

太阳能电池3为采用基于硅材料和HIT结构的双面电池。由于电池背光面是聚光受光，故pn结应相对较深，宜采用垂直结构以减少串联电阻的影响；同时，聚光受光面的栅线也较密，以便更好地收集光生载流子。

参见图2，本实用新型中的太阳能电池3由正面至背面依次为用磁控溅射法镀第一氧化锡铟导电薄膜31厚度为70±20nm、沉积P型氢化非晶碳化硅薄膜32厚度为10±5nm、沉积第一本征非晶硅薄膜33厚度为10±5nm、沉积N型单晶硅片34厚度为150～200μm、沉积第二本征非晶硅薄膜35厚度均为10±5nm、沉积N型氢化非晶碳化硅薄膜36厚度均为10±5nm、沉积第二氧化锡铟导电薄膜37厚度为70±20nm。

本实用新型通过一种分层交错排布的受光装置，使太阳能电池两面都受太阳光照射，集双面光伏电池和聚光光伏电池两者的优势而去其不足，显著加强入射光强度，不但增大了电池吸收的光能量，而且提升了转化效率，进而使输出功率有较大幅度的提高。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种用于太阳能电池双面受光的装置，其特征在于，包括：

支撑座(1)；

基板架(2)，所述基板架(2)与所述支撑座(1)顶部固定连接；

其中，所述基板架(2)上设置有多个太阳能电池(3)，相邻所述太阳能电池(3)之间设有间隙，所述间隙的下方设置有用于接收从所述间隙中射入太阳光线并进行反射的凹面反射镜(4)。

2.根据权利要求1所述的一种用于太阳能电池双面受光的装置，其特征在于，所述基板架(2)为扁平状长方体箱式框架，其上两个相对侧面为第一平面基板(21)和第二平面基板(22)；

所述第一平面基板(21)上设置有多个所述太阳能电池(3)，所述第二平面基板(22)上设置有多个所述凹面反射镜(4)。

3.根据权利要求2所述的一种用于太阳能电池双面受光的装置，其特征在于，所述太阳能电池(3)、所述凹面反射镜(4)均为n×m块。

4.根据权利要求3所述的一种用于太阳能电池双面受光的装置，其特征在于，n、m的取值为2～100。

5.根据权利要求1-4任一项所述的一种用于太阳能电池双面受光的装置，其特征在于，所述太阳能电池(3)为采用基于硅材料和HIT结构的双面电池。

6.根据权利要求5所述的一种用于太阳能电池双面受光的装置，其特征在于，所述太阳能电池(3)由正面至背面依次为第一氧化锡铟导电薄膜(31)、P型氢化非晶碳化硅薄膜(32)、第一本征非晶硅薄膜(33)、N型单晶硅片(34)、第二本征非晶硅薄膜(35)、N型氢化非晶碳化硅薄膜(36)、第二氧化锡铟导电薄膜(37)。

7.根据权利要求6所述的一种用于太阳能电池双面受光的装置，其特征在于，所述第一氧化锡铟导电薄膜(31)和所述第二氧化锡铟导电薄膜(37)厚度均为70±20nm。

8.根据权利要求6所述的一种用于太阳能电池双面受光的装置，其特征在于，所述P型氢化非晶碳化硅薄膜(32)和所述N型氢化非晶碳化硅薄膜(36)厚度均为10±5nm。

9.根据权利要求6所述的一种用于太阳能电池双面受光的装置，其特征在于，所述第一本征非晶硅薄膜(33)和所述第二本征非晶硅薄膜(35)厚度均为10±5nm。

10.根据权利要求6所述的一种用于太阳能电池双面受光的装置，其特征在于，所述N型单晶硅片(34)厚度为150～200μm。