[发明专利]太阳能屋顶及太阳能屋

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有能量收集装置的太阳能屋顶及太阳能屋，尤其涉及一种具有太阳能电池的太阳能屋顶及太阳能屋。

背景技术

太阳能电池主要应用的是光电转换原理，其结构主要包括基板以及设置在基板上的P型半导体材料层和N型半导体材料层。

光电转换是指太阳的辐射能光子通过半导体物质转变为电能的过程(请参见“GrownJunction GaAs Solar Cell”，Shen，C.C.；Pearson，G.L.；Proceedings of the IEEE，Volume 64，Issue 3，March 1976 Page(s)：384-385)。当太阳光照射到半导体上时，其中一部分被表面反射掉，其余部分被半导体吸收或透过。被吸收的光，当然有一些变成热能，另一些光子则同组成半导体的原子价电子碰撞，于是产生电子-空穴对。这样，光能就以产生电子-空穴对的形式转变为电能，并在P型和N型交界面两边形成势垒电场，将电子驱向N区，空穴驱向P区，从而使得N区有过剩的电子，P区有过剩的空穴，在P-N结附近形成与势垒电场方向相反的光生电场。光生电场的一部分除抵消势垒电场外，还使P型层带正电，N型半导体层带负电，在N区与P区之间的薄层产生所谓光生伏打电动势。若分别在P型层和N型半导体层焊上金属引线，接通负载，则外电路便有电流通过。如此形成的一个个电池元件，把它们串联、并联起来，就能产生一定的电压和电流，输出功率。

近年来，太阳能电池已经广泛应用于航天、工业、气象等领域，如何将太阳能电池应用于日常生活，以解决能源短缺、环境污染等问题已成为一个热点问题。因此，将太阳能电池与建筑相结合，使得未来的大型建筑或家庭房屋实现电力自给，是未来一大发展方向，德国、美国等国家更提出光伏屋顶计划。

目前采用太阳能电池的房屋一般是将太阳能电池设置在屋顶上，太阳能电池将太阳能转化为电能，供给房屋的用电设备。

然而，目前的太阳能电池通常是沿着同一个平面的方向设置在屋顶上，故只能接受来自大致一个方向的太阳光。在同一天中，太阳相对于地球自东向西运动，太阳在天空的位置不断改变，因此沿着一个方向设置的太阳能电池只能接受白天中某个时间段的太阳光，从而降低了太阳能的利用效率。而且，随着一年四季的变换，太阳直射地球的位置改变，因此太阳在天空的位置也不断改变。因此，在不同的季节，太阳光照射在上述太阳能电池的角度也不同，而上述太阳能电池无法根据季节作适应性调整。故上述设置的太阳能电池对太阳能的利用效率也随着季节的变迁而存在较大的差异。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种提高太阳能利用效率的太阳能屋顶及太阳能屋。

一种太阳能屋顶，其包括一个屋顶本体及覆盖于该屋顶本体表面的可挠曲的太阳能电池，该太阳能电池沿着一个穹顶的表面设置，从而该太阳能电池可以接收太阳处于天空不同位置时发出的太阳光。

一种太阳能屋，其包括一个房屋主体及一个覆盖于该房屋主体的太阳能屋顶。该太阳能屋顶包括一个屋顶本体及覆盖于该屋顶本体表面的可挠曲的太阳能电池，该太阳能电池沿着一个穹顶的表面设置，从而该太阳能电池可以接收太阳处于天空不同位置时发出的太阳光。

一种太阳能收集装置，其包括一个本体及覆盖于该本体表面的可挠曲的太阳能电池。该本体用于支撑该太阳能电池，该太阳能电池沿着一个穹顶的表面设置，从而该太阳能电池可以接收太阳处于天空不同位置时发出的太阳光。

相对于现有技术，本发明的太阳能屋顶中，可挠曲的太阳能电池是沿着一个穹顶的表面设置。由于穹顶为一个旋转得到的几何体，故穹顶的表面是对称的。故在同一天中，当太阳相对于地球自东向西运动时，太阳能电池可以接受从早上到晚上各时间段的太阳光，从而提高太阳能的利用效率。而且，随着一年四季的变换，从地面上看太阳在天空的位置改变，太阳能电池可以接收太阳在各个位置的照射，从而减小或者消除太阳能电池对太阳能利用效率的季节性差异。

附图说明

图1是本发明第一实施例太阳能屋与太阳在冬季的立体示意图；

图2是本发明第一实施例太阳能屋与太阳在夏季的立体示意图；

图3是本发明第一实施例太阳能屋的局部爆炸立体图；

图4是本发明第一实施例太阳能屋的电路连接示意图；

图5是本发明第一实施例的太阳能电池在自然状态(挠曲之前)的剖面示意图；

图6是本发明第二实施例太阳能屋的立体示意图。

具体实施方式

下面将结合附图，对本发明作进一步的详细说明。