[发明专利]一种管状聚光光伏电池组件及阵列

说明书

本发明涉及一种管状聚光光伏电池组件和管状聚光光伏电池组件阵列。管状聚光光伏电池组件包括玻璃管，所述玻璃管内设有多组聚光光学系统和与每组聚光光学系统对应设置的光伏电池阵列。每组聚光光学系统包括反射面和涂覆于反射面上的反射层；多个反射面的朝向各不相同。对于除一个反射面以外的其他反射面，在玻璃管外均固定设置一面与其对应的反光镜；由反光镜反射的太阳光经玻璃管壁射入到反射面后再由反射面会聚至光伏电池阵列。本申请中的管状聚光光伏组件在具备多倍聚光、可靠封装、使用寿命长、散热优特点的基础上，具有更宽的光学窗口、以及更高的光能利用率。

技术领域

本发明属于光伏发电技术领域，尤其涉及一种可利用太阳能的管状聚光光伏电池组件及由管状聚光光伏电池组件组成的管状聚光光伏电池组件阵列。

背景技术

使用晶硅电池和薄膜电池进行光电转换，为第一、第二代太阳能利用技术，现均已得到了广泛应用。利用光学元件将太阳光汇聚后再进行利用发电的聚光太阳能技术，即聚光光伏(CPV)，被认为是太阳能发电发展趋势的第三代技术。

聚光光伏发电系统由太阳能接收器、聚光镜、太阳跟踪机构组成。聚光光伏发电系统的结构根据聚光镜的光学原理分为反射式结构和折射式结构两大类。折射式结构主要使用菲涅耳透镜，这种透镜具有质量轻、厚度薄的特点，但折射式结构的聚光光伏发电系统的电池温度较高，反而降低光电转换效率和长期性能，且对日跟踪系统精度要求较高。而反射式结构主要采用镜面反光板，根据聚光倍数的不同制作成长条状或圆盘状。反射式结构的聚光光伏发电系统能够使射入电池表面光谱更均匀、减少光损失、且能够缩减聚光器到电池的距离。

公告号为CN103456823B的专利公开了一种管状聚光光伏电池组件，其为反射式结构聚光光伏电池组件。该聚光光伏电池组件包括玻璃管、设置在玻璃管内的光伏电池阵列和一组聚光光学系统。光伏电池阵列包括若干光伏电池单元。光伏电池单元包括至少1片光伏电池和热扩散结构，热扩散结构与光伏电池背部导热接触，且紧贴玻璃管内壁布置。该结构的聚光光伏电池组件由于将聚光光学系统和光伏电池阵列封装于玻璃管内，因此其具有多倍聚光、可靠封装、使用寿命长、散热优的特点。

鉴于上述结构中聚光光伏电池组件所具有的特点，其已得到较为广泛的应用，但由于该聚光光伏电池组件只设置有一组聚光光学系统，其光能的利用率还具有局限性，如何进一步提高该结构聚光光伏电池组件的光能利用率，成为业内关注的问题之一。

发明内容

本发明的目的在于提供一种既具有可靠封装、使用寿命长、散热优的特点，又能够提高光能利用率的管状聚光光伏电池组件。

根据本发明的一个方面，提供了一种管状聚光光伏电池组件，包括玻璃管，所述玻璃管内设有多组聚光光学系统和与每组聚光光学系统对应设置的光伏电池阵列：

每组聚光光学系统包括反射面和涂覆于所述反射面上的反射层；多个所述反射面的朝向各不相同；

对于除一个反射面以外的其他反射面，在所述玻璃管外均固定设置与其对应的反光镜；由所述反光镜反射的太阳光经玻璃管壁射入到所述反射面后再由所述反射面会聚至所述光伏电池阵列。

作为优选方案之一，所述聚光光学系统的数量为2组，每个反射面为凹形反射面，每个凹形反射面的两条边沿与所述玻璃管内壁接触或者每个凹形反射面的两条边沿与所述玻璃管内壁留有间隙；

每个反射面的两条边沿与所述玻璃管内壁接触所覆盖的圆弧面的圆心角大于90°小于180°；或每个反射面的两条边沿延伸至所述玻璃管内壁后所覆盖的圆弧面的圆心角大于90°小于180°。

作为另一优选方案，所述聚光光学系统的数量为3组，每个反射面为凹形反射面，每个反射面的两条边沿与所述玻璃管内壁接触或者每个凹形反射面的两条边沿与所述玻璃管内壁留有间隙；