[发明专利]一种聚光电池组件

说明书

所属技术领域

　本发明涉及太阳能发电领域，具体是一种聚光电池组件。

背景技术

　太阳能光伏发电技术为未来解决能源问题提供广阔前景，但存在发电成本高，光电转换效率不高的问题，因此，降低成本和提高效率成为太阳能发电大规模应用的关键，降低成本主要方向为降低太阳能电池组件成本，方向之一是提高太阳能电池发电效率，另一方向为提高单位面积太阳光辐照能量密度，而我们刚刚解决了采用超白玻璃生产出线聚焦菲涅尔透镜的工艺问题，低价格高聚光效率的玻璃透镜解决了透镜问题，但是线聚焦聚光器只适合中低倍聚光使用，而高倍聚光却并没有解决玻璃菲涅尔透镜问题，也没有生产出一种既可以高倍聚光又可以低倍聚光使用的同一个透镜，特别是大型超高倍玻璃聚光器更是业界的难题。

发明内容

　本发明目的是为了解决现有技术中不管是高倍点聚焦，还是低倍线聚焦光带两者不能同时兼顾的问题，而生产出同一个玻璃聚光器既可以采用低倍聚光也可以采用高倍聚光使用，特别是大面积单体超高倍聚光器可以实现低价格批量生产，利用平单跟踪或二维精确跟踪可以实现低倍或高倍聚光组件的任意组合。

　本发明的技术方案是：

    一种聚光电池组件，包括玻璃聚光器、电池组件、外框三个部分，玻璃聚光器采用倒金字塔塌陷式聚光透镜原理设计，玻璃连熔辊压压延成型工艺生产出线性菲涅尔聚光透镜，经分割后，组合成“回”字形面聚焦透镜，聚光倍数可调，聚焦面与电池组件尺寸相吻合，配合精确跟踪使得入射的太阳光聚集于固定的太阳能电池组件上，根据需要采用低倍聚光的硅电池发电或采用高倍聚光的砷化镓电池发电，同时采用相应的导热措施解决电池散热问题，,没有水源的地方可采用大面积风冷散热器来散热，水源充足并有热源需求的地方，可用水冷散热同时获得中高温水蒸气，实现太阳能的高效利用。

　　所述的一种聚光电池组件，其特征在于玻璃聚光器采用倒金字塔塌陷式聚光透镜原理设计，分割线性菲涅尔聚光玻璃透镜，物理钢化达到使用硬度要求，组合成回”字形面聚焦透镜，小面积聚光器分割线采用胶合方法合成一体，大面积聚光器直接采用金属框架镶嵌式合成一体。

　　所述的一种聚光电池组件，其特征在于组件聚光倍数根据需要在聚光面上选择，当作为低倍聚光组件使用时采用平单跟踪法使用，当作为高倍聚光使用时采用精确二维跟踪，组件可以是小型单体或小型单体组合体，也可以是大型单体或大型单体组合体，还可以组合成一个超高倍聚光超大型单体，组件采用封闭或敞开方式。

　　所述的一种聚光电池组件，其特征在于无论是低倍或高倍或超高倍聚光电池组件，都必须解决相应的散热问题，采用空气风冷散热或循环冷却水散热，硅电池最高温度不高于70℃,铜铟镓硒电池或多结砷化镓电池最高温度不高于170℃，有条件采用水冷效果最好，高倍聚光多结砷化镓电池水冷同时可以获得中高温蒸汽，为太阳能空调、带来优质高效交换热源。

　　采用上述方案，本发明主要有以下几个创新点。

　　（1）本发明中由线性菲涅尔透镜分割组合成的聚光器，具有高低倍聚光倍数随意可调的特性，而且焦斑形状规则，非常适合各种电池组件使用，简化了聚光器结构，是一种点聚焦和线聚焦的组合体，具备了倒金字塔形光漏斗的聚光特性，应用前景广阔。

　　（2）本发明中电池组件，当采用多结砷化镓电池时，可以使用1000倍以上超高倍聚光电池使用，极少的电池用量和40%的发电效率，带来低成本发电，为超大型超高倍聚光发电带来巨大竞争优势。

　　（3）本发明中聚光电池组件，高倍聚光采用水冷散热时可以获得中高温蒸汽，为太阳能空调、取暖器、干燥器、游泳池等带来优质高效交换热源，大大提高了太阳能利用效率。

附图说明

　　图1本发明单体外形结构示意图。

　　图2本发明聚光器组合前的线性菲涅尔聚光透镜分割面结构示意图。

　　图3本发明大型单体组合聚光器平面示意图。

　　图4本发明大型单体组合体系统结构示意图。

　　附图中1玻璃组合聚光透镜，2聚光组件外框，3低倍聚光电池组件，4高倍聚光电池组件，5分割去掉部分，6分割保留部分，7进出水管道，8聚光组件二维精确跟踪系统。

具体实施方式

　　下面结合附图对本发明作详细说明。