[发明专利]一种跟踪太阳光能的方法

说明书

技术领域

本发明属于新能源，太阳能利用、开发技术领域，特别涉及太阳能光电转换，光伏特性效应跟踪的一种方法。

背景技术

目前国内对太阳能的利用开发，主要有二个方面：一是太阳能的光热转换，二是太阳能的光电转换。前者的利用开发相对比较成功，对后者来说，要解决的问题就比较多，其中主要一点就是如何提高光电转换效率。影响光电转换效率的因素很多，有光电转换材料的问题，有加工过程中工艺技术问题，还有如何运用及使用方法的问题。在国内光电转换，光伏发电方面普遍存在有二种方法：一种是直接利用自然能源的方法，将太阳能光电板朝一定方位、角度、固定后，就不再做调整了，任其发电。这种方法光电转换效率最低，每天有效光照发电时间约二小时，其余时间都因光照角度偏离过大，而失去发电能力。其次、就是在东、南、西三个方位，分别布置有太阳能光电板，无论什么时候，总有一个面的光电板，是受阳光的相对正面照射，而另二个面的光电板就失去了发电作用。对于太阳光能的利用，总会涉及角度问题，无论是光热还是光电的转换，都与阳光照射转换器件的角度有关，这是因为被照物体与阳光，成90度(直角)时，受光面积最大，而此时无论角度变大或缩小，都会减少有效光照面积。光电转换效率高低，是在同一个光源、同样的光照距离，同样的有效光照面积下得出的结论。当被照物与阳光照射偏离90度(直角)位时，受光面积的减少使得吸收光功率的能量下降，进而导致光电转换效率不高。为此在现有条件下，如何运用现有的光电转换器材，去有效地跟踪保持与阳光照射角度，以达到最大的光照面积，而吸收获取足够的光功率，来保证和提高光电转换效率，是致关重要的因素。尤其是光电转换、光伏效应的利用更为明显。以太阳能光电板来说，阳光正面照射时，光伏效应特好，光电池板端电压很高，当阳光侧面照射时，光伏效应很差，负载能力大大降低，光电池端电压也降低。为此，要想提高光电转换效率，跟踪光源方向，获取跟踪样本成为首要问题。目前，传统的跟踪取样方法，主要有光电感应头，红外感应跟踪等，当然不外乎还有其它的传感方式。在运用及使用过程中，多数是采用一个传感器，单方面寻找跟踪太阳光，或是用二个传感器，一个跟踪方向、另一个跟踪阳光的仰角度，用二个电机分别驱动，主动寻找跟踪阳光的方向及仰角度。这种方法起到了一定的作用，但是还存在一些不足。如多云天气、阳光瞬间被云层遮挡，几分钟后又出了云层，风吹树枝叶的晃动，使阳光时隐时现，这种情况的出现，就会使跟踪探头忙个不停，同时控制着执行电路，使发电系统光电池板也不停地跟随转动。就太阳能发电系统而言，自然能源的利用，本身就具有相当的不稳定性，加上这种短暂的阳光变化，而带来过于灵敏的频繁跟踪，反到使得整个发电系统工作稳定性变的很差。从而光电转换效率大为降低。如何在现有技术条件下，将有限的光照发电时间充分利用，除了在其它方面要有所突破以外，在如何运用、使用光电转换传感器的方法上，能有所改进或突破，对提高太阳能光电转换效率都是大为有利的。

发明内容

本发明目的是为了加快人类对太阳能开发利用步伐，对提高太阳能光电转换效率，就实际应用中，如何提高太阳能光电板使用效率，开扩太阳能光电板的使用功能，解决如何跟踪太阳光能，及跟踪的有效性和可靠性，实现节能、环保之目的。

为了实现上述发明目的，本案公开一种跟踪太阳光能的方法，它适用于需要对太阳光能进行跟踪取样的，各种光电转换设备及装置，其特征是：采用多块太阳能光电池板，按照地球围绕太阳公转及自转的，固定轨道与太阳光照方向、角度，在轨道运行途中的各个时间段，所对应的位置上，将多块太阳能电池板，预先设计、布局、安装于地面某处，待每天早晨太阳升起的时候，正是这多块太阳能电池板，接受阳光照射的开始，随时间的推移，地球公转及自转的延续，阳光依次照射这多块太阳能电池板的过程，就是地球围绕太阳公转及自转轨道运行的过程，也是多块太阳能电池板，按时间推移被依次照射的过程。

进一步细化分析