[发明专利]一种主动散热的太阳能聚光发电装置

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能聚光发电领域，尤指一种可对聚光电池进行主动 散热的太阳能聚光发电装置。

背景技术

如图1所示，现有的太阳能聚光发电装置中，聚光发电装置往往包 括一聚光透镜，聚光透镜一般采用平面菲涅尔透镜1，对太阳光进行二 次聚光的二次聚光棱镜2，聚光电池3。二次聚光棱镜2的聚光投射到聚 光电池3上，从而使聚光电池3产生光电转换，从而进行发电。但是采 用二次聚光棱镜2再次聚光时，聚光电池3表面会产生极高的温度，温 度一般为200度，不利于聚光电池3进行光电转化从而影响光电转化的 效率，因此常采用在聚光电池3下方设置一散热器4进行散热从而降低 聚光电池3的温度。但是这样的散热方式采用的是被动散热方式，往往 难以在短时间内降低聚光电池的表面温度，从而影响聚光电池的光电转 换效率。

半导体致冷也叫温差电致冷是利用半导体材料的温差电效应-即珀 尔帖效应来实现致冷的：如图2所示，把不同极性的两种半导体材料(P 型、N型)，联接成电偶对，电偶对在通过直流电流时就发生能量的转 移；电流由N型元件流向P型元件时便吸收热量，这个端面为冷面，电 流由P型元件流向N型元件时便放出热量，这个端面为热面。这样可以 在制冷片两端加上直流电源，就可以实现将冷面的热量不断的传输到热 面，从而使冷面保持一定的低温。

本领域迫切希望能够设计出一种更为完善的主动散热方式，从而能 够使太阳能电池表面保持适宜的温度，从而提高光电转换的效率。

发明内容

本发明的目的是提供一种主动散热的太阳能聚光发电装置，本聚光 发电装置在聚光电池的下方设置了一半导体制冷片，通过半导体制冷片 的热传输作用将聚光电池的热量传输到热面，增强聚光电池的散热效果 从而提高太阳能电池的光电转化效率。

本发明提供的技术方案如下：

一种主动散热的太阳能聚光发电装置，包括多个太阳能聚光发电模 组以及安装所述太阳能聚光发电模组的追日跟踪支架系统，所述太阳能 聚光发电模组包括呈矩阵排列的多个太阳能聚光发电单元，所述太阳能 聚光发电单元包括一聚光透镜，一设置在所述聚光透镜聚光区域的聚光 电池；所述聚光电池下方设置一半导体制冷片，所述半导体制冷片的冷 面与所述聚光电池紧密贴合，所述各聚光电池之间串联连接后向外输出 电能。

进一步地，本专利装置中所述聚光透镜为削顶曲面聚光透镜，所述 削顶曲面聚光透镜由一平面透镜与一削顶中空曲面菲涅尔透镜组成，所 述削顶中空曲面菲涅尔透镜为曲面锥体形，所述平面透镜粘接固定在所 述削顶中空曲面菲涅尔透镜的削顶区域形成削顶曲面聚光透镜。

进一步地，本专利装置中所述平面透镜是指平面菲涅尔透镜。

进一步地，本专利装置中所述太阳能聚光发电单元还设有一用于将 所述削顶曲面聚光透镜的出射光进行二次聚光的二次聚光棱镜。

进一步地，本专利装置中所述追日跟踪支架系统包括一用于安装所 述太阳能聚光发电模组的支架安装面，所述支架安装面安装在一固定立 柱上，所述支架安装面上设有一太阳光强传感器，所述立柱上设有用于 调整所述支架安装面的调整机构及控制机构，所述控制机构根据所述太 阳光强传感器的信号控制所述调整机构调整所述支架安装面转动从而保 证所述支架安装面始终正对着太阳。

进一步地，本专利装置中所述调整机构包括一垂直调整机构与一水 平调整机构，所述垂直调整机构包括一设置在所述支架安装面上的齿轮， 一设置在所述立柱上的电机，所述电机的螺旋传动轴与齿轮啮合；所述 水平调整机构包括一套设在所述立柱上可围绕所述立柱转动的转动杆， 一安装在所述转动杆一端的电机，所述转动杆的另一端连接在所述支架 安装面上。

进一步地，本专利装置中所述聚光电池为III-V族多节太阳能电池。

进一步地，本专利装置中所述聚光电池为砷化镓太阳能电池。

进一步地，本专利装置中所述半导体制冷片的热面与一集热器的吸 热面紧密贴合。