CN2932457Y - 平面网架二维跟踪太阳的光伏发电装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种平面网架二维跟踪太阳的光伏发电装置，涉及太阳能光伏发电的领域。本实用新型包括有太阳能光伏发电器和太阳跟踪机构，所述的太阳跟踪机构为二维跟踪机构，包括水平面转动支架，倾斜面摇动支架，垂直固定轴，水平轴，太阳方位角跟踪驱动器和太阳高度角跟踪驱动器等；所述太阳能光伏发电器可以附带碟形或槽形的聚光器和自散热器，多个光伏发电器一同装在倾斜面摇动支架的平面网架上；水平面转动支架绕垂直固定轴转动，倾斜面摇动支架绕水平轴转动，使太阳能光伏发电器的光电池板面的法线始终指向太阳。本实用新型的结构稳定性好，驱动力小，同时承载多组件，大大节约了跟踪成本；可采用聚光装置和自散热措施，增大聚光比，提高发电效率。

Description

平面网架二维跟踪太阳的光伏发电装置

技术领域：

本实用新型涉及太阳能光伏发电的领域，尤其是涉及太阳能光伏发电器对太阳的跟踪机构。

背景技术：

目前太阳能的光伏发电方法，一般是让太阳光投射在有固定倾角的平板式太阳能电池板上，所使用的光电池主要是单晶硅和多晶硅半导体材料，发电效率约为投射的太阳能辐射功率的14～16％。多层P-N结的光电池可以做聚焦型的光伏发电使用，但价格太贵，所以只是少量使用。太阳能光伏发电的最大问题是发电装置投资太高，发电成本太贵。其原因主要是：光电池成本很贵，而其光电转换效率不高，使得光电池利用率太低。

现有平板光伏发电方法的光电池利用率低的原因，除因昼夜阴晴的自然因素影响外，在技术上主要是因太阳射线对光电池板入射非直角的余弦效应引起的损失。一天内太阳射线对光电池板的东西方向的入射角是从0～180°之间变化，因余弦效应光电池板的发电效率仅约0.7～0.8；一年内太阳正午的高度角变化为47°，取平均正午的高度角的位置安装光电池板，年均南北向因余弦效应的发电效率约为0.97。还有另一个重要原因是光电池受光强度低。由于硅光电池的工作温度升高会使发电效率下降，而目前光伏发电装置的散热能力不足，所以硅光电池很难用聚光的方法去提高辐照密度，即使使用聚光的方法，聚光倍率也不高。

对于聚光型的太阳能光伏发电或光热发电系统一般都涉及到太阳跟踪系统，塔式太阳能发电系统是要对数万个反射片采用各不相同的二维跟踪控制，使它们的反射光都对准固定的高塔上的热接收器，控制系统很复杂。碟形发电系统是用抛物面形的反射镜把太阳直射光反射并聚集至焦点区的热接收器或光电池片上，它也必须对单个碟形反射镜发电系统实行二维跟踪，一般采用抛物天线的摇头跟踪方式，控制系统亦不简单。目前采用的跟踪装置成本很贵，传统的一维跟踪装置的成本约是光伏系统的30％，二维跟踪的为70％左右，所以一般低倍率聚光的光伏发电系统采用传统的跟踪方法没有经济效益。

发明内容：

本实用新型提出一种二维跟踪太阳的光伏发电的装置，具有承载能力大，驱动力小，跟踪驱动机构简单，可以克服现有光伏发电方案的不足，大幅度提高太阳能发电装置的光电池利用率，从而大幅度降低太阳能发电成本。

一种平面网架二维跟踪太阳的光伏发电装置，包括有太阳能光伏发电器和太阳跟踪机构，太阳能光伏发电器安装在太阳跟踪机构上；其特征在于：所述的太阳跟踪机构为二维跟踪机构，包括水平面转动支架，倾斜面摇动支架，垂直固定轴，水平轴，太阳方位角跟踪驱动器，太阳高度角跟踪驱动器，太阳方位角跟踪光电探测器和太阳高度角跟踪光电探测器；水平面转动支架由垂直套筒、平面支架和平面支架滚轮组成；垂直套筒套着垂直固定轴，平面支架滚轮装在平面支架下面，在基础平面的轨道滚动，平面支架滚轮由太阳方位角跟踪驱动器驱使转动和控制转速，带动水平面转动支架绕垂直固定轴转动；倾斜面摇动支架的主体为平面网架，平面网架上安装太阳能光伏发电器；在倾斜面摇动支架的边框上对称装有两个轴套，轴套套在水平轴上，倾斜面摇动支架的摇动机构由太阳高度角跟踪驱动器驱使转动和控制转速，带动倾斜面摇动支架绕水平轴转动；水平面转动支架绕垂直固定轴的转动跟踪太阳方位角，倾斜面摇动支架绕水平轴的摇动跟踪太阳高度角，使太阳能光伏发电器的光电池板面的法线始终指向太阳；太阳方位角跟踪光电探测器安装在水平面转动支架上，太阳高度角跟踪光电探测器安装在倾斜面摇动支架上。

所述的带动倾斜面摇动支架改变倾角的摇动机构的一种方式是，水平面转动支架的两侧安装有竖直支架，水平轴安装在竖直支架的轴承座上，水平轴和轴套位于倾斜面摇动支架的重心处；在倾斜面摇动支架的边框下端装有摇动滚轮，在平面支架上安装圆心在水平轴的轴心、半径等于水平轴的轴心至摇动滚轮周边远点距离的圆弧轨道，摇动滚轮在圆弧轨道上转动，由太阳高度角跟踪驱动器驱使转动和控制转速；另一种方式是，在平面支架上安装带齿摇动滚轮，在倾斜面摇动支架的边框下端固定有圆心在水平轴的轴心的带齿圆弧轨道，由辐条连接到摇动支架的轴套上，带齿圆弧轨道与带齿摇动滚轮啮合转动，由安装在平面支架上的太阳高度角跟踪驱动器驱使转动和控制转速。

所述的带动倾斜面摇动支架改变倾角的摇动机构的再一种方式是，平面支架上离垂直固定轴的远端设置轴承座，水平轴下移到安装在轴承座上，倾斜面摇动支架的轴套也移到边框的下端；倾斜面摇动支架的边框中上部对称设置有两个上转动付，与一对摇杆的一端各自相连，摇杆的另一端经下转动付连接一根横轴，横轴再与一个滑块连接，滑块在直线轨道上移动，滑块为螺母、直线轨道为螺杆，滑块由转动的螺杆带动沿直线移动，螺杆的转动又由太阳高度角跟踪驱动器驱使转动和控制转速；螺杆和太阳高度角跟踪驱动器均安装在固定于垂直套筒上的平面支架的底盘上。

所述的倾斜面摇动支架的顶面有透光盖板，太阳能光伏发电器被罩在透光盖板下。

所述的太阳能光伏发电器为太阳能光伏发电聚集器，该聚集器为碟形或槽形；在一个倾斜面摇动支架上可以同时布置至少2个以上光伏发电器。

所述的太阳能光伏发电聚集器包括有全反射聚光器、二次反射板、光电池和散热器；所述的全反射聚光器为曲面形的金属板表面抛光作为反射面，全反射聚光器把太阳辐射的直射射线反射集中投射在二次反射板上；二次反射板为曲面的反射镜，其凸面与全反射聚光器的凹面相对，布置在全反射聚光器的焦点前，其焦线和全反射聚光器的焦线重合，使二次反射的太阳辐射束投射到布置在全反射聚光器中间的光电池上；光电池背面粘结有表面绝缘层的金属导热板，再与金属的附加散热板一同把全反射聚光器的金属板固定夹紧在其间，导热板、附加散热板和全反射聚光器共同构成散热器；附加散热板的外表面和全反射聚光器的背面涂有散热涂层；光电池把接收的太阳辐射能的一部分转换为电能输出，其余的转化为热能通过散热器传出。

所述的全反射聚光器和二次反射板的曲面形状首选抛物线曲面，次选双曲线曲面；所述的光电池首选单晶硅或多晶硅光电池。

所述的二次反射板为曲面的反射透射镜，其反射的光谱范围与光电池的适用光谱范围相匹配，波长为0.4～1.1μm，其余的太阳辐射束则透过二次反射板。

或者，所述的太阳能光伏发电聚集器也可以是包括菲涅尔聚光镜、反射板、光电池、散热器，菲涅尔聚光镜布置在顶面，光电池布置在底面；反射板是由两片复合抛物线形的金属板组成，布置在菲涅尔聚光镜和光电池之间的两侧；反射板的凹面抛光，可将经菲涅尔聚光镜聚光的但落在光电池板以外的太阳射线反射到光电池板上；光电池背面粘结有表面绝缘层的金属导热板，再与金属的附加散热板一同把反射板固定夹紧在其间，导热板、附加散热板和反射板共同构成散热器；附加散热板的外表面和反射板的凸面涂有散热涂层。

由于本实用新型的平面网架二维跟踪太阳方式的结构稳定性好，驱动力小，跟踪程序易于利用现有天文知识，可以多个光伏发电器组件集中在一个装置上，大大节约了跟踪成本；而且由于采用了二维跟踪使光电池板克服了太阳射线余弦效应损失，即使是应用在最简单的平板式太阳能电池板上，日光利用率或发电效率也可以平均提高20％。此外，采用本实用新型的方法后就可以采用二维散热方式和二维聚光装置，增大聚光比，进一步降低成本。

本实用新型采用的自散热措施，利用光电池背面的导热板，把光电池产生的热量传输给全反射聚光器的金属板和附加散热板，或者传输给与菲涅尔聚光镜配用的金属反射板和附加散热板，再经金属导热、散热涂层辐射和空气自然对流把热量散发给空气和环境，尤其是巧妙地利用了大面积的全反射聚光器或反射板背面进行辐射散热，有很强的散热调节能力；另外，当与全反射聚光器配用的二次反射板只反射光电池工作波段的辐射时，可以把一部分光电池不能利用的太阳能分流走，就进一步减少了光电池产生的热量。这些自散热措施使一维聚光器的光伏发电装置的聚光比可以达到20～25，二维聚光器的聚光比可以达到30～40，实际的聚光度可达35，光电池板的工作温度不超过85℃。

由于光电池板的价格昂贵、远高于装置中其他部件的价格，因而其效率的提高将有利于整个设备系统的性价比的大幅度提高。而且，辐射散热和分频导热也大大节省了成本，初步计算，利用本实用新型方法的直接发电成本会比普通平板光电池板发电方法节省投资约10～15倍。

虽然本实用新型没有利用太阳能发电后的余热，但在太阳能发电站，光电池板上产生的余热是无处可用的，必须散发走的。二次反射板背后的热量虽然可以设法回收到150～280℃的热量，但增加了二维跟踪装置的结构复杂性，且还得有热转电的辅助装置，所以宁可舍弃，而通过增加聚光比和克服余弦损失得到回报。

因此，采用上述措施后，单位面积光电池板上输出电功率可以提高20～30倍，可大幅度降低太阳能发电的成本。

附图说明：

图1是本实用新型的实施例1(倾斜面摇动支架由摇动滚轮带动沿圆弧轨道运动、碟形太阳能光伏发电器)的结构示意主视图。

图2是本实用新型实施例1的右视图。

图3是本实用新型实施例1在A-A处的断面俯视图。

图4是本实用新型实施例2(倾斜面摇动支架由带齿圆弧轨道带动与带齿摇动滚轮啮合运动)的结构示意主视图。

图5是本实用新型实施例3(倾斜面摇动支架由滑块带动沿直线轨道运动、槽形太阳能光伏发电器)的结构示意主视图。

图6是本实用新型实施例3的右视图。

图7是本实用新型中所采用的由全反射聚光器、二次反射板等构成的太阳能光伏发电聚集器的原理和结构示意图。

图8是本实用新型中所采用的由菲涅尔聚光镜等构成的太阳能光伏发电聚集器的结构示意图。

具体实施方式：

下面结合实施例和附图，进一步说明本实用新型。但本实用新型并不仅限于此。

实施例1的结构关系和工作原理由图1、2、3共同说明。

实施例1的装置主要包括有太阳能光伏发电器1和二维跟踪机构。其中最简单的太阳能光伏发电器就是平板式太阳能电池板；所述的二维跟踪机构由水平面转动支架2，倾斜面摇动支架3，垂直固定轴4，水平轴5，太阳方位角跟踪驱动器6和太阳高度角跟踪驱动器7等组成；垂直固定轴4为整个装置的基础，水平面转动支架2由太阳方位角跟踪驱动器6驱动绕垂直固定轴4转动；倾斜面摇动支架3和水平轴5装在水平面转动支架2上，太阳能光伏发电器1则装在倾斜面摇动支架3上，倾斜面摇动支架3由太阳高度角跟踪驱动器7驱动绕水平轴5转动。

图1是装置的主视图，太阳射线从图1的右边射到倾斜面摇动支架3的正面，倾斜面摇动支架的正面与装置的光电池板正面法线方向相同；垂直固定轴4固定安装在基础平面(例如水平地面)上，水平面转动支架2是由垂直套筒2a、平面支架2b和平面支架滚轮2c组成；垂直套筒2a套着垂直固定轴4，平面支架滚轮2c装在平面支架2b下面，在水平地面的轨道滚动，平面支架滚轮由太阳方位角跟踪驱动器6驱使转动和控制转速，带动水平面转动支架2绕垂直固定轴4转动；太阳方位角跟踪驱动器6装在平面支架2b上，包括有电机6a和蜗轮蜗杆减速齿轮组件，太阳方位角跟踪驱动器6的控制部件为太阳方位角跟踪光电探测器6b和设定的天文观测系统中常用的跟踪程序；结合图2和图3，可以看到水平轴5安装在水平面转动支架2两侧的三角形的竖直支架2d的轴承座2e上；也可看到倾斜面摇动支架3的主体为平面网架结构，平面网架3a上安装有若干个太阳能光伏发电器1；为防止灰尘积聚后不便清除，可以在倾斜面摇动支架3的平面网架3a顶面设置透光盖板15(例如玻璃或塑料)，将太阳能光伏发电器罩在透光盖板下；在倾斜面摇动支架3边框的中心处，最好在倾斜面摇动支架的重心处，对称装有两个轴套3b，轴套套在水平轴5上，倾斜面摇动支架3的倾角改变利用装在它边框下端的摇动滚轮3c在圆弧轨道3d上转动实现，圆弧轨道3d固定在平面支架2b上，其圆心是水平轴5的轴心，曲率半径是水平轴5的轴心到摇动滚轮3c轮周边下缘的径向距离；摇动滚轮3c由太阳高度角跟踪驱动器7驱使转动和控制转速，太阳高度角跟踪驱动器7也包括有电机和蜗轮蜗杆减速齿轮组件，太阳高度角跟踪驱动器7的控制部件为太阳高度角跟踪光电探测器7b和设定的天文观测系统中常用的跟踪程序，安装在倾斜面摇动支架3上；整个装置由水平面转动支架2绕垂直固定轴4的东西向转动跟踪太阳方位角，通过倾斜面摇动支架3绕水平轴5的摇动跟踪太阳高度角，使太阳能光伏发电器1的光电池板面的法线始终指向太阳。

实施例2的结构关系由图4说明。

实施例2的装置与实施例1的装置只有一小部份不同，即倾斜面摇动支架3的摇动机构不同，其余部分都相同。如图所示，装在平面支架2b上的带齿摇动滚轮3e带动与其啮合的装在摇动支架3边框下端的带齿圆弧轨道3f的转动，带齿圆弧轨道3f的圆心是水平轴5的轴心，曲率半径是水平轴5的轴心到带齿摇动滚轮3e轮周边上缘的径向距离，由辐条3g连接到摇动支架3的轴套3b上，带齿摇动滚轮3e由太阳高度角跟踪驱动器7驱使转动和控制转速。这时太阳高度角跟踪驱动器7也要安装在平面支架2b上，而太阳高度角跟踪光电探测器7b仍然是安装在摇动支架3上。

实施例3的结构关系由图5、图6说明。

实施例3的装置与实施例1、2的装置不同点在于：该装置带动倾斜面摇动支架3改变倾角的摇动机构的方式是，倾斜面摇动支架3的轴套3b移到边框的下端，水平轴5也下移到安装在水平面转动支架2的轴承座2e上，轴承座2e位于平面支架2b上离垂直固定轴4的远端；倾斜面摇动支架3的边框中上部对称设置有两个上转动付8e，与一对摇杆8a的一端各自相连，摇杆8a的另一端经下转动付连接一根横轴8b，横轴再与一个滑块8c连接，滑块在直线轨道上移动，滑块为螺母、直线轨道为螺杆，滑块由转动的螺杆8d带动沿直线移动，螺杆8d的转动又由太阳高度角跟踪驱动器7驱使转动和控制转速。这时螺杆8d和太阳高度角跟踪驱动器7均安装在固定于垂直套筒2a上的底盘8f上，而太阳高度角跟踪光电探测器7b仍然是安装在摇动支架3上。

由于本实用新型采用的平面网架二维跟踪太阳方法使得控制系统很简单，平面支架以地面为依托，承载能力很大；一个平面网架上可以同时装很多个聚光型的太阳能光伏发电器，并且驱动机构都安装在远离转动轴处，转动力矩大、仅需很小驱动力，大大节约跟踪器的成本，给方便使用聚光型的太阳能光伏发电创造了条件；另外如果采用二维聚光装置，并增加自散热的效果，就可以增大聚光比，进一步降低成本。因此，本实用新型的太阳能光伏发电器可以优先采用太阳能光伏发电聚集器的形式，尤其是碟形聚集器；对于槽形聚集器则更没有问题。

图7、图8给出了本实用新型所采用的太阳能光伏发电聚集器的结构关系示意图。

以一个单元的碟形太阳能光伏发电器为例(如图虚线框内所示)。本实用新型所采用的一种太阳能光伏发电聚集器，包括有全反射聚光器11，二次反射板12，光电池13，散热器14等器件；所述的全反射聚光器11是抛物线形的曲面反射聚光器(也可用修正的抛物线曲面替代：所述的修正的抛物线曲面是在靠近中心处的曲率大于抛物线的曲率，在靠边缘处的曲率小于抛物线的曲率；或者选用双曲线曲面)，用金属板(例如铝板)压制成形，固定安装在倾斜面摇动支架3的平面网架3a上，抛光的凹面作为反射面；全反射聚光器的凸面涂有对太阳光有反射且散热良好的散热涂层，作为散热器14的散热面；光电池13布置在抛物线形全反射聚光器的顶点中心区；二次反射板12为曲面的反射镜，布置在全反射聚光器的焦点前，其焦点和全反射聚光器的焦点重合(实际安装时，只要偏差不超过二次反射板焦距的1/4都可以)；二次反射板的凸面为反射面，面对全反射聚光器11的凹面和光电池13的正面，曲面形状与全反射聚光器的曲面相适应(所述的“相适应”就是两者的曲面形状能够使二次反射的太阳辐射束投射到布置在全反射聚光器中间的光电池上)；把由全反射聚光器反射投射到二次反射板上的太阳射线再反射到光电池13上；二次反射板12可采用金属圈通过倾斜面摇动支架3上的平面网架3a支撑在所设定的位置上或直接把它的凹面边圈粘在透光盖板15上；所述的散热器14是一种自辐射对流散热器，它包括粘结在光电池13背面的表面绝缘的导热板14a，与导热板紧密固定连接的全反射聚光器11(即抛物线形的铝板)、以及附加散热板14c共同组成散热器；导热板14a首选表面有阳极氧化的绝缘膜的铝板，全反射聚光器11背面涂有散热涂层14b，附加散热板14c的表面也可涂有散热涂层14b；光电池产生的热量通过热传导传给其背面的导热板14a和抛物线面的铝板11以及附加散热板14c后，再通过铝板11的背面和附加散热板的表面用辐射和对流的方式自散发到环境和空气中去，无需水冷却循环。

全反射聚光器可选用碟形的二维反射聚光器(例如附图2)，也可选用槽形的一维反射聚光器(例如附图6)；反射面的开口面积与光电池板的面积之比，即聚光器的集中比选取在35；反射面是用铝板11a压制成形，凹面抛光作为反射表面，反射率达0.85左右，抛光铝表面涂上防氧化的二氧化硅保护膜，铝板的背面涂有散热涂层14b，例如银白色的铝漆，或掺有二氧化钛的白漆，或硝基黑漆，这些漆的远红外发射率高达0.92～0.96；聚光器正面反射太阳光，背面为辐射散热器，一物两用。

所述的二次反射板12还可以选用反射透射镜，就是光学系统中常用的使某些波段的光谱反射、而使某些波段的光谱透射的镜面，通常是在透明的玻璃或塑料基材表面镀有选择性的多层介质反射膜来实现所需的反射或透射波长范围，是光学领域中的成熟技术。由于太阳辐射的波长是全频谱，而单晶硅或多晶硅电池板可利用的太阳辐射的波长范围在0.4～1.1μm，因而在二次反射板2上所镀上的选择性多层介质反射膜2a最好能够使其反射0.4～1.1μm波长范围的光而透过其它波长的光辐射，把光电池不能利用的一部分太阳能透射分流，使辐射频率范围适合光电池发电的有效光辐射束反射到光电池3上，而透过其余的热辐射束(对于单晶硅或多晶硅光电池，有效光辐射束应选在波长0.4～1.1μm之间，当然，在实际设计加工时，由于材料、工艺等因素的影响，该有效反射光谱的范围可以有所波动)。如果直接利用目前常规使用的适合可见光范围(即反射光谱的范围为0.4～0.8μm)的反射膜也可以。实施例中采用的是以SiO₂作为低折射率材料、以Nb₂O₅作为高折射率材料所组成的多层介质反射膜，可以实现对400nm到1100nm波段的光的反射，平均反射率达到90％。

光电池13可选用单晶硅或多晶硅电池板，使用砷化镓(GaAs)、锑化镓(GaSb)等更没有问题。实施例是16块型号STP125E/S1，尺寸规格φ125毫米的单晶硅光电池板；对于槽形的一维反射聚光器，则可以将尺寸规格125毫米×125毫米的单晶硅光电池板串联组成光电池板条。

太阳光路的行程是：太阳光线穿过透光盖板15照射到全反射聚光器的反射面上，漫反射光线照在光电池板上，全反射聚光器把平行于光轴线的直射太阳光辐射，集中35倍反射投射在二次反射板上，二次反射板的凸面反射一部分适用于光电池板的入射辐射，使二次反射光又以平行于光轴线的方向照射在光电池板上；当二次反射板上所反射的波长范围为0.4～1.1μm时，光电池板上集中了波长范围0.4～1.1μm的太阳直射辐射的26％和天空漫射辐射的14％的辐射能转化为电能，另外的转化为低温热能由光电池背面的辐射散热器14通过辐射和自然对流，散发到环境和空气中去。

本实用新型还可以采用菲涅尔聚光镜构成的太阳能光伏发电聚集器，图8示出本实用新型装置使用的菲涅尔聚光镜的太阳能光伏发电聚集器的结构示意图，整个装置的二维跟踪装置可以采前三个实施例的任一种。如图8所示，太阳能光伏发电聚集器由菲涅尔聚光镜16，反射板17，光电池13，散热器14等器件组成；菲涅尔聚光镜16布置在顶面，光电池13布置在底面，反射板17是由两片复合抛物线形铝板组成，布置在菲涅尔聚光镜和光电池之间的两侧，固定安装在倾斜面摇动支架3的平面网架3a上；菲涅尔聚光镜为塑料或玻璃的透镜，将太阳射线聚光在光电池板上；反射板的凹面抛光，可将由菲涅尔聚光镜聚光的但落在光电池板以外的太阳射线再反射到光电池板上；光电池板的背面粘贴在表面绝缘的导热板上，并且导热板与附加散热板一起将反射板固定夹紧在它们之间；导热板首选表面有阳极氧化的绝缘膜的铝板，反射板的凸面涂有散热涂层作为散热器14的主要散热面，附加散热板的表面也可涂有散热涂层，导热板、反射板与附加散热板共同作用，作为散热器把光电池板的热量散发给环境。

Claims (10)

1、一种平面网架二维跟踪太阳的光伏发电装置，包括有太阳能光伏发电器和太阳跟踪机构，太阳能光伏发电器安装在太阳跟踪机构上；其特征在于：所述的太阳跟踪机构为二维跟踪机构，包括水平面转动支架，倾斜面摇动支架，垂直固定轴，水平轴，太阳方位角跟踪驱动器，太阳高度角跟踪驱动器，太阳方位角跟踪光电探测器和太阳高度角跟踪光电探测器；水平面转动支架由垂直套筒、平面支架和平面支架滚轮组成；垂直套筒套着垂直固定轴，平面支架滚轮装在平面支架下面，在基础平面的轨道滚动，平面支架滚轮由太阳方位角跟踪驱动器驱使转动和控制转速，带动水平面转动支架绕垂直固定轴转动；倾斜面摇动支架的主体为平面网架，平面网架上安装太阳能光伏发电器；在倾斜面摇动支架的边框上对称装有两个轴套，轴套套在水平轴上，倾斜面摇动支架的摇动机构由太阳高度角跟踪驱动器驱使转动和控制转速，带动倾斜面摇动支架绕水平轴转动；水平面转动支架绕垂直固定轴的转动跟踪太阳方位角，倾斜面摇动支架绕水平轴的摇动跟踪太阳高度角，使太阳能光伏发电器的光电池板面的法线始终指向太阳；太阳方位角跟踪光电探测器安装在水平面转动支架上，太阳高度角跟踪光电探测器安装在倾斜面摇动支架上。

2、如权利要求1所述的平面网架二维跟踪太阳的光伏发电装置，其特征在于：所述的水平面转动支架的两侧安装有竖直支架，水平轴安装在竖直支架的轴承座上，水平轴和轴套位于倾斜面摇动支架的重心处；在倾斜面摇动支架的边框下端装有摇动滚轮，在平面支架上安装圆心在水平轴的轴心、半径等于水平轴的轴心至摇动滚轮周边远点距离的圆弧轨道，摇动滚轮在圆弧轨道上转动，由太阳高度角跟踪驱动器驱使转动和控制转速。

3、如权利要求2所述的平面网架二维跟踪太阳的光伏发电装置，其特征在于：在所述的平面支架上安装带齿摇动滚轮，在倾斜面摇动支架的边框下端固定有圆心在水平轴的轴心的带齿圆弧轨道，由辐条连接到摇动支架的轴套上，带齿圆弧轨道与带齿摇动滚轮啮合转动，由安装在平面支架上的太阳高度角跟踪驱动器驱使转动和控制转速。

4、如权利要求1所述的平面网架二维跟踪太阳的光伏发电装置，其特征在于：所述的平面支架上离垂直固定轴的远端设置轴承座，水平轴下移到安装在轴承座上，倾斜面摇动支架的轴套也移到边框的下端；倾斜面摇动支架的边框中上部对称设置有两个上转动付，与一对摇杆的一端各自相连，摇杆的另一端经下转动付连接一根横轴，横轴再与一个滑块连接，滑块在直线轨道上移动，滑块为螺母、直线轨道为螺杆，滑块由转动的螺杆带动沿直线移动，螺杆的转动又由太阳高度角跟踪驱动器驱使转动和控制转速；螺杆和太阳高度角跟踪驱动器均安装在固定于垂直套筒上的平面支架的底盘上。

5、如权利要求1所述的平面网架二维跟踪太阳的光伏发电装置，其特征在于：所述的倾斜面摇动支架的顶面有透光盖板，太阳能光伏发电器被罩在透光盖板下。

6、如权利要求1所述的平面网架二维跟踪太阳的光伏发电装置，其特征在于：所述的太阳能光伏发电器为太阳能光伏发电聚集器，该聚集器为碟形或槽形；在一个倾斜面摇动支架上可以同时布置至少2个以上光伏发电器。

7、如权利要求6所述的平面网架二维跟踪太阳的光伏发电装置，其特征在于：所述的太阳能光伏发电聚集器包括有全反射聚光器、二次反射板、光电池和散热器；所述的全反射聚光器为曲面形的金属板表面抛光作为反射面，全反射聚光器把太阳辐射的直射射线反射集中投射在二次反射板上；二次反射板为曲面的反射镜，其凸面与全反射聚光器的凹面相对，布置在全反射聚光器的焦点前，其焦线和全反射聚光器的焦线重合，使二次反射的太阳辐射束投射到布置在全反射聚光器中间的光电池上；光电池背面粘结有表面绝缘层的金属导热板，再与金属的附加散热板一同把全反射聚光器的金属板固定夹紧在其间，导热板、附加散热板和全反射聚光器共同构成散热器；附加散热板的外表面和全反射聚光器的背面涂有散热涂层；光电池把接收的太阳辐射能的一部分转换为电能输出，其余的转化为热能通过散热器传出。

8、如权利要求7所述的平面网架二维跟踪太阳的光伏发电装置，其特征在于：所述的全反射聚光器和二次反射板的曲面形状首选抛物线曲面，次选双曲线曲面；所述的光电池首选单晶硅或多晶硅光电池。

9、如权利要求7所述的平面网架二维跟踪太阳的光伏发电装置，其特征在于：所述的二次反射板为曲面的反射透射镜，其反射的光谱范围与光电池的适用光谱范围相匹配，波长为0.4～1.1μm，其余的太阳辐射束透过二次反射板。

10、如权利要求6所述的平面网架二维跟踪太阳的光伏发电装置，其特征在于：所述的太阳能光伏发电聚集器包括菲涅尔聚光镜、反射板、光电池、散热器，菲涅尔聚光镜布置在顶面，光电池布置在底面；反射板是由两片复合抛物线形的金属板组成，布置在菲涅尔聚光镜和光电池之间的两侧；反射板的凹面抛光，可将经菲涅尔聚光镜聚光的但落在光电池板以外的太阳射线反射到光电池板上；光电池背面粘结有表面绝缘层的金属导热板，再与金属的附加散热板一起把反射板固定夹紧在其间，导热板、附加散热板和反射板共同构成散热器；附加散热板的外表面和反射板的凸面涂有散热涂层。

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