[实用新型]一种带有聚光透镜的太阳能电池

说明书

技术领域

本实用新型涉及太阳能电池技术领域，特别涉及一种带有聚光透镜的太阳能电池。

背景技术

太阳能电池是一种对光有响应并能将光能转化成电力的器件，能产生光伏效应的材料有许多种，如：单晶硅、多晶硅、非晶硅、砷化镓、硒铟铜等，它们的发电原理基本相同，以晶体为例描述光电过程。P型晶体硅经过掺杂磷可得N型硅，形成P-N结。当光线照射太阳能电池表面时，一部分光子被硅材料吸收；光子的能量传递给了硅原子，使电子发生了越迁，成为自由电子在P-N结两侧集聚形成了电位差，这就是“光生伏打效应”；当外部接通电路时，在该电压的作用下，将会有电流流过外部电路产生一定的输出功率；这个过程的实质是：光子能量转换成电能的过程。

太阳能电池的输出功率是变化的，在不同时间和不同地点，同一块太阳能电池的输出功率是不同的，太阳能电池的峰值功率由当地的太阳平均辐射强度与末端的用电负荷决定。由于硅材料较脆弱，通常需要在硅材料表面增加高强度、高透光率的玻璃材料作为保护罩，构成完整的太阳能电池。保护罩的强度和透光度也直接影响太阳能电池的使用寿命和光电转换效率。

在现有技术中，太阳能电池的保护罩通常为高透光性的平板玻璃，但是，平板玻璃具有如下缺陷：其一、无聚光作用，难以提高太阳光利用率；其二、当太阳光于上午或下午斜向照射在太阳能电池板上时，太阳能电池板吸收光子的的效率会变得很低。

随着技术的进步，本领域技术人员研发了带有聚光透镜的太阳能电池，例如：中国专利200410063090.5公开了一种阳光发电器，中国专利201520138034.7公开了一种弧形面太阳能电池片，中国专利201510063809.3公开了一种带有菲涅尔透镜纳米结构的太阳能电池。然而，这些带有聚光透镜的太阳能电池还存在以下缺陷：其一、其聚光作用是将四周光线聚向太阳能电池板的正中心部位，造成光线过分集中；其二、这些聚光透镜通常是圆形透镜，而太阳能电池板通常为方形电池板，当圆形聚光透镜置于方形太阳能电池板之上时，在太阳能电池板的四角部位无法实现聚光，即具有四个聚光死角，降低了聚光效率。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种带有聚光透镜的太阳能电池，该太阳能电池的聚光透镜聚光效率高，能将太阳能电池板两边的光线聚向中间部位，并且能使方形太阳能电池板的四角部位仍能实现聚光。

为解决上述技术问题，本实用新型第一技术方案是：一种带有聚光透镜的太阳能电池，包括方形太阳能电池板、方形聚光透镜及固定框架，所述方形聚光透镜安装于方形太阳能电池板之上，所述方形聚光透镜及方形太阳能电池板的四周通过所述固定框架固定在一起；所述方形聚光透镜的下侧面为平面，所述方形聚光透镜的上侧面为向外凸起的弧面，沿着方形聚光透镜的长度方向，所述弧面的弧度均匀一致。

优选地，所述弧面的弧度为0.1弧度～2弧度，进一步优选为0.5弧度～1.2弧度。

为解决上述技术问题，本实用新型第二技术方案是：一种带有聚光透镜的太阳能电池，包括方形太阳能电池板、方形聚光透镜及固定框架，所述方形聚光透镜安装于方形太阳能电池板之上，所述方形聚光透镜及方形太阳能电池板的四周通过所述固定框架固定在一起；所述方形聚光透镜的下侧面为平面，所述方形聚光透镜的上侧面为线性菲涅尔透镜面，该线性菲涅尔透镜面的纹路方向与方形聚光透镜的长度方向相一致。

本实用新型的有益效果是：针对第一技术方案，由于方形聚光透镜的上侧面为向外凸起的弧面，且沿着方形聚光透镜的长度方向，所述弧面的弧度均匀一致，因此，方形聚光透镜能将方形太阳能电池板两侧的光线向中间聚拢，即能将东、西向的太阳光向中间聚拢，其聚光效率高，并且能使方形太阳能电池板的四角部位仍能实现聚光；针对第二技术方案，同理，由于方形聚光透镜的上侧面为线性菲涅尔透镜面，该线性菲涅尔透镜面的纹路方向与方形聚光透镜的长度方向相一致，因此，方形聚光透镜能将方形太阳能电池板两侧的光线向中间聚拢，即能将东、西向的太阳光向中间聚拢，其聚光效率高，并且能使方形太阳能电池板的四角部位仍能实现聚光。

附图说明

图1为实施例一的整体结构示意图。

图2为实施例一的分散结构示意图。

图3为实施例一的聚光光路结构示意图。

图4为实施例二的整体结构示意图。

图5为实施例二的分散结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的结构原理和工作原理作进一步详细说明。

实施例一