[实用新型]一种太阳能电池

说明书

技术领域

本实用新型设置一种太阳能光伏清洁能源设备，特别是一种太阳能电池。

背景技术

太阳能(Solar Energy)，一般是指太阳光的辐射能量，在现代一般用作发电。自地球形成生物就主要以太阳提供的热和光生存，而自古人类也懂得以阳光晒干物件，并作为保存食物的方法，如制盐和晒咸鱼等。现在随着环保要求以及化石能源储量的降低和新能源技术的发展，清洁能源太阳能的开发利用已经进入我们的视野。太阳能的利用有被动式利用(光热转换)和光电转换两种方式。

太阳能光伏电池(简称光伏电池)用于把太阳的光能直接转化为电能。目前地面光伏系统大量使用的是以硅为基底的硅太阳能电池，可分为单晶硅、多晶硅、非晶硅太阳能电池。在能量转换效率和使用寿命等综合性能方面，单晶硅和多晶硅电池优于非晶硅电池。多晶硅比单晶硅转换效率低，但价格更便宜。按照应用需求，太阳能电池经过一定的组合，达到一定的额定输出功率和输出的电压的一组光伏电池，叫光伏组件。根据光伏电站大小和规模，由光伏组件可组成各种大小不同的阵列。太阳能电池利用半导体将光子转换成电能，在半导体中，导带和价带被能隙Eg间隔开，能隙Eg随材料组成和温度而变化。当光子被半导体吸收时，电子从价带被激发到导带，从而在价带上产生空穴，形成一对有效的电子-空穴对。具有波长λ和频率v的光子的能量为E＝h v＝hc/λ，只有当光子的能量E≥Eg时才能给被半导体吸收并激发电子跃迁。由于对于每次吸收事件来说，电子在吸收光子后发生的能级跃迁所需要的能量是恒定的，多余的能量无法被利用都会以热能的方式释放。因此，未经处理的太阳光波长范围大，低频光子以及高频光子的富余能量都只能在太阳能电池板上以热能形式释放，不仅会影响到电池的功率和效率，还会加速电池材料的老化影响其正常使用寿命。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型公开的一种太阳能电池，实现了对太阳能电池激发光波波长与光强的调节和控制，从而有效地控制太阳能电池发热和温度，提高了电池的效率，延缓老化，延长设备的使用寿命。

本实用新型公开的一种太阳能电池，包括由光伏电池片组成的光伏电池阵列、蓄电池、控制单元、检测单元、滤波装置，所述的滤波装置包括光偏振器和调光光栅，所述的光偏振器和调光光栅由上而下顺次设置在光伏电池片的上方，所述的光偏振器和调光光栅均与控制单元连接。本实用新型通过设置的滤波装置通过光偏振器和调光光栅，可以对照射到光伏电池片上的激发光波的波长和照射光强进行选择性和连续性调节，从而实现对太阳能电池输出功率和发热量的控制管理，从而有效控制光伏电池片的工作温度，进而达到控制能隙大小的目的，提高了光伏电池片工作性能和输出效率的稳定性，从而提高了太阳能电池的实用性，并降低了设备的老化，有利于延长太阳能电池的使用寿命，降低太阳能电池的应用成本。

本实用新型公开的一种太阳能电池的一种改进，所述的一种太阳能电池还包括集光器，所述集光器包括驱动机构和设置在驱动机构上的棱镜组，所述的集光器设置在光伏电池阵列上方，所述驱动机构与控制单元连接。本改进通过设置于控制单元连接的集光器，实现对光伏电池片照射光强度的自动调节控制，使得太阳能电池能够适应太阳光强度不高和强度过去等条件下正常工作需求，从而提高了太阳能电池工作的稳定性和可靠性。

本实用新型公开的一种太阳能电池的又一种改进，所述的集光器包括四组成矩形框设置的棱镜组阵列，所述的四组棱镜组阵列垂直设置在光伏电池阵列的正上方并且该四组棱镜组阵列组成的矩形框的截面积大于光伏电池阵列的上表面积。本改进通过设置的四组棱镜组阵列，实现了在360度范围内对光伏电池阵列的照射光强进行适应性控制，从而有效地保证了太阳能电池的有效稳定工作，提高了太阳能电池对工作环境变化的适应性，提高了产品的质量。

本实用新型公开的一种太阳能电池的又一种改进，所述的调光光栅与光伏电池片的间距为0.3-1.0mm。本改进通过社会自调光光栅和光伏电池片之间的间距，既能够保证光伏电池片收到的激发光具有足够的强度，有利于提高照射的稳定性，并且控制照射面积和照射区域范围，还有利于降低太阳能电池的体积，在保证工作效率和工作质量的同时实现产品的小型化。

本实用新型公开的一种太阳能电池，通过设置的滤波装置和集光器，实现了对太阳能电池的照射光强和激发波长的自动控制和管理，有效地控制太阳能电池发热和温度，提高了电池的效率，延缓老化，延长设备的使用寿命，降低光伏发电的应用成本。

附图说明

图1、本实用新型的结构示意图；