[实用新型]一种双抛物柱面反射聚光太阳能光伏发电组件

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种聚光光伏系统光电转换模块的结构，属于太阳能利用技术领域，特别是一种双抛物柱面反射聚光太阳能光伏发电组件。

背景技术

开发新能源和可再生清洁能源是全世界面临的共同课题，在新能源开发与利用方式中，光伏发电倍受瞩目。目前，光伏发电主要采用普通平板光伏发电系统。普通平板光伏发电系统直接将平板太阳电池组件朝向低纬度地区放置(与地面成一定角度)，以串并联的方式组成太阳能光伏阵列从而达到使用太阳能发电的目的。在普通平板光伏发电系统中，太阳电池的成本在系统总成本中占很大比例，由于太阳电池的价格比较高昂，从而直接导致了系统的成本过高。目前，使用的光伏电池的转换效率低、成本高，是光伏发电没有在市场上广泛推广应用的主要原因之一。

光伏电池可以在相当高的光强条件下工作，在聚光条件下使用光伏电池进行光电转换，是降低太阳能发电成本的有效途径之一。采用聚光光伏系统，可以减少给定功率所需的电池面积，用比较便宜的聚光器来部分代替昂贵的太阳电池。在这种系统中，太阳电池的总成本会显著降低，发电系统的总成本也随之下降。

如果聚光电池在三百倍或更高倍数的太阳光强条件下工作，并可以达到相当高的光电转换效率(25％-36％)。但是，这种高倍聚光的光伏电池需要昂贵的半导体材料(铟化镓或提纯高纯度硅等)，加工工艺也非常复杂，在聚光条件下使用时，光伏电池的温度会变得很高，需要更苛刻且效率很高的冷却技术。尤其是硅材料光伏电池，在日照强度恒定和光伏电池温度升高的情况下，会导致开路电压降低，降低率为-0.4％/K～-0.5％/K，从而使硅材料光伏电池的输出功率也降低。冷却装置会增加光伏发电系统的成本，不适合一般场合推广使用。如果聚光电池在3～10倍以内的太阳光强条件下工作，可以节省66～90％的太阳电池。在太阳电池产生的温度，可以通过使用常规散热片的方式进行有效散热。因此，这种聚光电池在降低发电成本方面具有一定优势。

在已公开的专利号ZL200510200596.0、名称为“使用光漏斗反射法在地球上实现数倍聚光的太阳能光伏电池发电装置”的专利文件中，这种装置理论上可以实现3～7倍的聚光比，然而在现实情况下，考虑到尺寸与反射损失等因素，只能达到3.5～4.3倍的聚光比。如果要达到所述的7倍聚光比，其反射面的尺寸需要无限长才可以做到，这在实际生产应用中显然是行不通的。也就是说，这种结构不能在实际生产中实现10倍左右，以及更高倍数之间实现尺寸变换，以适应不同气温与光照环境。这种装置需要进行二维跟踪才可以进行正常工作，即需要在太阳方位角与高度角两个方向进行跟踪，这无疑大大增加了光伏发电的系统复杂程度和成本，不利于推广使用。

透射聚光也是实现较高倍数的一个途径，由于菲涅尔透镜的大量生产而降低下来的成本也是十分引人注目的。然而从技术的角度来看，菲涅尔透镜在特定面上的聚光光强的均匀性相对要差一些。从工业化的角度看来说，相比于反射法，特制透镜的成本仍然高于具有高反射率反射镜面的成本。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种双抛物柱面反射聚光太阳能光伏发电组件，在光伏电池表面各点具有比较均匀的辐射强度，有利于提高光伏电池的整体光电转换效率，适用于一维斜轴跟踪应用。

本实用新型的目的是这样实现的：一种双抛物柱面反射聚光太阳能光伏发电组件，主要由一次反光体、二次反光体、透明防护盖板、光伏电池、导电连线、散热器基板、框架封装组成，通过封装固定成为一个发电组件。光伏电池由相应的导电连线进行导电连接，通过胶膜固装在散热器基板上，光伏电池、导电连线与散热器基板之间通过胶膜绝缘。一个散热器基板上固定一个以上的光伏电池，并与导电连线一同装配成电能输出器。一次反光体设置在透明防护盖板与光伏电池之间。一次反光体上设置一组以上的一次抛物柱面反射镜，一个一次抛物柱面反射镜对应一个二次抛物柱面反射镜。二次抛物柱面反射镜设置在二次反光体上，每个二次反光体上设置两个二次抛物柱面反射镜。一次抛物柱面反射镜底部对应一个光伏电池。一次反光体上方开口处通过透明防护盖板进行固装覆盖。散热器基板的背面有散热片，散热片与散热器基板上固装的光伏电池之间的位置对应，由于聚光而使光伏电池而产生的热量，通过散热器基板后的散热片进行散热，保证光伏电池在适当的温度条件下正常工作。光伏电池位于一次抛物柱面反射镜的底部，使光伏电池的背部有更大的空间固装较大体积的散热器，提高光伏电池的散热效率。