CN220544974U - 一种带有聚光槽的光伏板及太阳能装置 - Google Patents

Abstract

作为本申请的第一个方面，提出了一种带有聚光槽的光伏板，所述光伏板包括主体，所述主体由一侧为曲线的封闭图形沿垂直于图形的方向延伸而成，所述主体包括受光面和与受光面相对的背面，其中，所述背面由所述封闭图形中的曲线构成，且所述背面设有反光层，所述受光面设有光电转化层。本申请同时还提出了一种太阳能装置，包括如上所述的带有聚光槽的光伏板。其有益效果是：实现了光伏发电和光热间灵活切换，结构简单，且在降低了成本的同时具有更高的可靠性。

Description

一种带有聚光槽的光伏板及太阳能装置

技术领域

本实用新型涉及太阳能技术领域，尤其涉及到光伏光热领域，具体地涉及一种带有聚光槽的光伏板及一种太阳能装置。

背景技术

当前，太阳能领域发展日新月异，为利用太阳能，现有的太阳能装置中，既包括独立的用于将太阳能转化为电能的光伏设备，也包括独立的用于采集太阳能热量的光热设备，还包括光伏光热一体式设备，其中，独立的光伏设备仅能实现单一的光伏发电功能，独立的光热设备包括制热或通过热电转换实现发电，而光伏光热设备能同时提供光伏发电和光热制热，实现了同时将太阳能转化为电能和热能的需求。

在现有的光伏光热一体式设备中，通常有以下两种方式：

一、将光伏板设置于集热管上，聚光槽反射太阳光于集热管上，在集热的同时进行发电，即充分利用相邻两块光伏板间的间距，将从两块光伏板间穿过的光线反射聚焦，用于制热。

二、将光伏板设置到聚光槽的槽型表面，此时，聚光槽既能够反射太阳光用于制热，又能够通过设置于聚光槽表面的光伏板实现发电。

尽管上述两种方式实现了光伏和光热相结合，但也存在弊端，即在设备安装完毕后，就只能同时进行光热采集和光伏发电，不能灵活地根据实际应用的需要实现光热与光伏切换。例如，在夏天时，用户对光热需求量低，现有的光伏光热一体式设备生产的热能会远远地超过用户的需求；而在冬天，用户对光热需求量高，现有的光伏光热一体式设备生产的热能又满足不了用户的需求。

此外，当前的光热光伏一体式设备，整体结构相对复杂，由此还导致了成本高且可靠性低的问题。

同样的，在单一的光伏设备或单一的光热设备中，也同样存在上述因季节变化而导致的热能产出与用户需求不相适配的情况。

故而，如何实现合理的、充分地利用太阳能，是当前亟须解决的问题。

实用新型内容

本实用新型的首要目的是提供一种带有聚光槽的光伏板，以实现解决上述问题。本实用新型的第二个目的是提供一种太阳能装置。

作为本申请的第一个方面，一种带有聚光槽的光伏板，所述光伏板包括主体，所述主体由一侧为曲线的封闭图形沿垂直于图形的方向延伸而成，所述主体包括受光面和与受光面相对的背面，其中，

所述背面由所述封闭图形中的曲线构成，且所述背面设有反光层，

所述受光面设有光电转化层；

反光层既可以由反光涂料直接涂覆于光电转化层的背面，也可以是涂覆于载体上，通过载体与光电转化层的背面相贴合，反光涂料例如含银涂料、含铝涂料等。

优选地，所述曲线为抛物线。

优选地，所述曲线为弧线。

优选地，所述封闭图形中构成所述受光面的线条为弧线。

优选地，本申请所提出的带有聚光槽的光伏板的所述主体还包括透光保护层，所述透光保护层贴附于所述受光面和/或所述背面。

优选地，所述透光保护层的材质为钢化玻璃。

优选地，所述光伏板以经过所述曲线的中心点位置的纵剖面为对称面，左右两侧相对称。

优选地，本申请所提出的带有聚光槽的光伏板的所述主体还包括支撑骨架，所述支撑骨架设于所述光电转化层和所述反光层之间。

优选地，本申请所提出的带有聚光槽的光伏板的所述主体还包括安装部，两组所述安装部包括设于所述主体的长度方向的一端的第一安装部和设于另一端的第二安装部。

作为本申请的第二个方面，一种太阳能装置，包括如上所述的带有聚光槽的光伏板。

本实用新型的一种带有聚光槽的光伏板及太阳能装置，其有益效果是：实现了光伏发电和光热间灵活切换，提升了，结构简单，且在降低了成本的同时具有更高的可靠性。

第一，本申请所提出的一种带有聚光槽的光伏板，通过在光伏板的背面设置反光层，且反光层呈曲面，从而实现将太阳光反射，在需要光伏发电时，只需要将光伏板的受光层朝向太阳光，而在需要光热时通过机械带动光伏板转动，使反光层朝向太阳光，实现热量最大化，故而，本申请所提出的带有聚光槽的光伏板实现了光伏发电和光热间灵活切换。

第二，本申请所提出的一种带有聚光槽的光伏板，反光层既可以由反光涂料直接涂覆于光电转化层的背面，也可以是涂覆于载体上，通过载体与光电转化层的背面相贴合，结构简单，且在降低了成本的同时具有更高的可靠性。

第三，为提升本申请所提出的一种带有聚光槽的光伏板对太阳光的利用率，便于定期对光伏板的表面清洁维护，以及避免在使用时，环境给本申请所提出的一种带有聚光槽的光伏板造成损伤，在受光层和/或反光层的表面还贴附有保护层；其中，尤其是保护层采用钢化玻璃时，既保证了在表面清洁维护时不会造成受光层和/或反光层的表面划伤，还确保了透光率。

第四，当反光层的截面呈弧线或抛物线时，实现了将太阳光反射后聚焦，从而更利于设置集热管或其他能够采集热量的装置，实现效率最大化。

附图说明

图1是本申请实施例中带有聚光槽的光伏板的示意图；

图2是本申请实施例中带有聚光槽的光伏板的另一角度示意图；

图3是图1中A-A处剖面示意图；

图4是图3中B处局部放大图；

图5是本申请实施例中太阳能装置的示意图；

图6是图5中C处局部放大图。

其中：

1、主体；11、背面；12、受光面；13、反光层；14、光电转化层；15、支撑骨架；16、透光保护层；161、第一保护层；162、第二保护层；

2、安装部；21、第一安装部；211、第一安装孔；22、第二安装部；221、第二安装孔

3、集热管；

4、支架；

5、安装座

6、连接件。

实施方式

以下结合具体附图，对本实用新型作进一步详细说明。

如图1至图6所示，作为本申请实施例的一个方面是，一种带有聚光槽的光伏板，包括主体1，所述主体1由一侧为曲线的封闭图形沿垂直于图形的方向延伸而成，所述主体1包括受光面12和与受光面12相对的背面11，其中，所述背面11由所述封闭图形中的曲线构成，且所述背面11设有反光层13，所述受光面12设有光电转化层14。

应当理解的是，在光伏行业中，光电转化层14是指受到光照时，能够将光照转化并产生电能的涂层，当前，用于制备光电转化层14的材料有单晶硅、铜铟镓硒等，其中，在本实施例中，光电转化层14既可以是仅由具有将光照转化并产生电能的材料构成的层状结构，也可是将具有光照转化并产生电能的材料涂覆于基层上构成的复合层，例如通常所说的光伏板。

同样应当理解的是，反光层13是指能够将光线反射的涂层，其中，反光层13的涂层材料通常包括银、铝、反光漆、反光膜等，其中，反光层13既可以是直接涂覆于光电转化层14的背面而构成的层状结构，也可以是自身就为层状结构的复合层，例如反光膜、玻璃镜等。

同时需要说明的是，如图1、图3、图4、图5、图6所示，背面11是由封闭图形中的曲线构成，即背面11并非平整的表面，而是呈凹陷状，当太阳光照射到背面11上时，反光层13不仅实现了将太阳光反射，还能将太阳光反射后聚焦，从而更利于提升光利用率。

其中，作为本申请的一个实施例，所述曲线为抛物线，通过将曲线设置为抛物线，在封闭图形延伸时，曲线延伸而构成的面同样呈凹陷状，且同样实现了将太阳光反射后聚焦，达到提升光利用率的目的。

作为本申请的另一个实施例，所述曲线为弧线，其中，应当理解的是，所述弧线既可以是一段单独弧线，也可以是多段弧线首尾依次相连构成本实施例所提出的曲线，此时，同样能够实现将太阳光反射后聚焦，从而同样能够达到提升光利用率的目的。

需要说明的，为提升光利用率，从而将反射层设置为不同的形态，实现将太阳光反射后聚焦的方式很多，在本申请中无法做到一一枚举，故而，仅通过改变反光层13的形态，实现将太阳光反射后聚焦，以提升光利用率，均应认为在本申请的保护范围之内。

进一步地，在本实施例中，所述受光面12既可以是平面状，也可以是曲面状，即封闭图形中用于构成受光面12的线条同样为曲线；其中，在本实施例中，如图2、图3所示，作为最优的，由所述封闭图形中延伸构成所述受光面12的线条为弧线，即所述受光面12呈曲面。

需要说明的是，当受光面12为曲面时，光电转化层14既可以是由柔性的光伏材料制成，也可以是非柔性的光伏材料制成，当光电转化层14为非柔性的光伏材料制成时，作为最佳的是，其背面11呈和反光层13相吻合的形状。

进一步地，如图3和图4所示，为延长反光层13、光电转化层14的使用寿命，本实施例所提出的带有聚光槽的光伏板的主体1还包括透光保护层16，在本实施例中，透光保护层16包括用于保护反光层13的第一保护层161和用于保护光电转化层14的第二保护层162，其中，第一保护层161贴附于反光层13，第二保护层162贴附于光电转化层14；需要说明的是，在本实施例中，表述的是设有用于保护反光层13的第一保护层161和用于保护光电转化层14的第二保护层162，实际上，既可以仅设置用于保护反光层13的第一保护层161，也可以仅设置用于保护光电转化层14的第二保护层162。

其中，透光保护层16的目的是提升本实施例所提出的带有聚光槽的光伏板的使用寿命，既规避在使用过程中因自然环境或人为因素造成反光层13或光电转化层14的划伤甚至损坏，故而，透光保护层16的材质需耐磨，同时，为确保光利用率，透光保护层16的材质还具有透光性，例如，透光保护层16的材质既可以是玻璃，也可以是透光耐磨塑料，例如通常所说的亚克力板，其中，在本实施例中，作为最佳的透光保护层16的材质为玻璃，且优选为钢化玻璃。

进一步地，如图3、图4所示，在本实施例中，所提出的带有聚光槽的光伏板中的主体1还包括支撑骨架15，支撑骨架15设于光电转化层14和反光层13之间，需要说明的是，支撑骨架15是指能够起到支撑、保持本实施例所提出的带有聚光槽的光伏板在使用过程中不会发生形变的结构，其既可以是层状，例如金属材质的板、玻璃板等，也可以是网状，或者，其他能够实现支撑且保持形状的结构。

如图3、图4所示，在本实施例中，所提出的带有聚光槽的光伏板中的主体1包括反光层13、支撑骨架15、光电转化层14，以及设于背面11的用于保护反光层13的第一保护层161和设于受光面12的用于保护光电转化层14的第二保护层162，且第一保护层161、反光层13、支撑骨架15、光电转化层14和第二保护层162依次相互贴合。

需要说明的是，在本实施例中，表述的是所提出的带有聚光槽的光伏板中的主体1包括第一保护层161、反光层13、支撑骨架15、光电转化层14和第二保护层162，实际上，在光电转化层14带有基层时，基层既可以与支撑骨架15相贴合，也可以将基层直接理解为本实施例所提出的支撑骨架15，此时，反光层13可以直接涂覆于基层的与设有光电转化层14相对的另一表面，也可以与之相贴合。

同样的，当反光层13自身就是复合层的情况下，且用于将光线反射的面位于光电转化层14的一侧时，也可以不需要第一保护层161，也即，第一保护层161和反光层13既可以是独立的相互贴合连接的多层，也可以是集成为一体，例如，通常所使用的镜子，其面对使用者的一侧的玻璃层可以理解为本实施例所提出的第一保护层161，而远离使用者的一侧用于反射光线的涂层可以理解为本实施例所提出的反光层13。

进一步地，主体1以经过所述曲线的中心点位置的纵剖面为对称面，左右两侧相对称，将主体1设置为面对称结构，在使用时，更易于控制光照角度，例如，在背面11的一侧设置集热管3，通过集热管3采集太阳光的热量时，不仅更利于定位集热管3，确保反光层13能够准确地将光线聚焦于集热管3，也更利于通过机械结构带动本实施例所提出的带有聚光槽的光伏板转动以调整光照角度，从而进一步地提升光利用率。

进一步地，还包括安装部2，所述安装部2包括设于所述主体1的长度方向的一端的第一安装部21和设于另一端的第二安装部22，为在使用本实施例所提出的带有聚光槽的光伏板时更利于安装，在其长度方向的两端分别设置第一安装部21和第二安装部22，使用时，只需要通过对第一安装部21和第二安装部22同时实现支撑，即可以将本实施例所提出的带有聚光槽的光伏板悬空支撑，同时，为便于设置用于采集太阳光热量的集热管3，在第一安装部21上设有第一安装孔211，同样的，在第二安装部22上也设有第二安装孔221。

作为本申请的第二个方面，如图5、图6所示，一种太阳能装置，包括如上所述的带有聚光槽的光伏板、集热管3及支架4，同时，支架4上设有用于支撑带有聚光槽的光伏板和集热管3的安装座5，其中，本实施例所提出的带有聚光槽的光伏板通过长度方向两端的安装部2与安装座5相连接，集热管3贯穿于第一安装孔211和第二安装孔221，通过连接件6与安装座5相连接，且带有聚光槽的光伏板能够以集热管3为轴线相对于集热管3旋转。

通过上述实施例的表述，明显可以得出，本实用新型的一种带有聚光槽的光伏板及太阳能装置，不仅能够实现光伏发电和光热间灵活切换，结构简单，且在降低了成本的同时具有更高的可靠性。

第一，本申请所提出的一种带有聚光槽的光伏板，通过在光伏板的背面11设置反光层13，且反光层13呈曲面，从而实现将太阳光反射，在需要光伏发电时，只需要将光伏板的受光层朝向太阳光，而在需要光热时通过机械带动光伏板转动，使反光层13朝向太阳光，实现热量最大化，故而，本申请所提出的带有聚光槽的光伏板实现了光伏发电和光热间灵活切换。

第二，本申请所提出的一种带有聚光槽的光伏板，反光层13既可以由反光涂料直接涂覆于光电转化层14的背面11，也可以是涂覆于载体上，通过载体与光电转化层14的背面11相贴合，结构简单，且在降低了成本的同时具有更高的可靠性。

第三，为提升本申请所提出的一种带有聚光槽的光伏板对太阳光的利用率，便于定期对光伏板的表面清洁维护，以及避免在使用时，环境给本申请所提出的一种带有聚光槽的光伏板造成损伤，在受光层和/或反光层13的表面还贴附有保护层；其中，尤其是保护层采用钢化玻璃时，既保证了在表面清洁维护时不会造成受光层和/或反光层13的表面划伤，还确保了透光率。

第四，当反光层13的截面呈弧线或抛物线时，实现了将太阳光反射后聚焦，从而更利于设置集热管3或其他能够采集热量的装置，实现效率最大化。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本申请的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其他示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本申请的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体的连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，凡依本实用新型申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本实用新型的涵盖范围。

Claims (10)

1.一种带有聚光槽的光伏板，其特征在于：所述光伏板包括主体，所述主体由一侧为曲线的封闭图形沿垂直于图形的方向延伸而成，所述主体包括受光面和与受光面相对的背面，其中，

所述背面由所述封闭图形中的曲线构成，且所述背面设有反光层，

所述受光面设有光电转化层。

2.如权利要求1所述的带有聚光槽的光伏板，其特征在于，所述曲线为抛物线。

3.如权利要求1所述的带有聚光槽的光伏板，其特征在于，所述曲线为弧线。

4.如权利要求1所述的带有聚光槽的光伏板，其特征在于，所述封闭图形中构成所述受光面的线条为弧线。

5.如权利要求1所述的带有聚光槽的光伏板，其特征在于，所述主体还包括透光保护层，所述透光保护层贴附于所述受光面和/或所述背面。

6.如权利要求5所述的带有聚光槽的光伏板，其特征在于，所述透光保护层的材质为钢化玻璃。

7.如权利要求1至6任意一项所述的带有聚光槽的光伏板，其特征在于，所述光伏板以经过所述曲线的中心点位置的纵剖面为对称面，左右两侧相对称。

8.如权利要求1至6任意一项所述的带有聚光槽的光伏板，其特征在于，所述主体还包括支撑骨架，所述支撑骨架设于所述光电转化层和所述反光层之间。

9.如权利要求1至6任意一项所述的带有聚光槽的光伏板，其特征在于，所述主体还包括安装部，所述安装部包括设于所述主体的长度方向的一端的第一安装部和设于另一端的第二安装部。

10.一种太阳能装置，其特征在于：包括如权利要求1至9任意一项所述的带有聚光槽的光伏板。