[发明专利]一种可切换通透模式的太阳能收集装置及实现方法

说明书

本发明涉及一种可切换通透模式的太阳能收集装置及实现方法，通过在波导基体外表面附着第一全息波导光栅，使照射在其上的光线衍射进波导基体，在其内部发生无损耗全反射传输，最终从波导基体导出照射在太阳能电池板单元上，太阳能电池板单元的设置位置被定向为使得从波导基体内输出的光线入射在太阳能电池板单元上即可，打破了现有太阳能电池板必须在室外的固定安装方式，打破了行业内的固有偏见，是本领域重要的技术创新。且由于第一全息波导光栅可以将照射在其上的接近80％的光线衍射进波导基体内进行无损耗全反射传输，将光线传导至太阳能电池板单元，聚光高效，避免了大量光能的浪费。

技术领域

本发明涉及光电器件领域,具体涉及一种可切换通透模式的太阳能收集装置及实现方法。

背景技术

太阳能作为一种分布广泛、清洁、高效及永不衰竭的新能源，各国都将开发太阳能作为可持续发展的重要内容。

目前太阳能电池结构存在一定的缺陷，需要光线以特定的角度照射，一般只能使用在比较空旷的地点，而在密集化高的城市区域，太阳能发电设施难以大面积应用。

现代城市的建筑群的幕墙、公共设施的遮挡部大部分采用的是透明的钢化玻璃，而将太阳能发电系统集成到这些位置，不仅可以保持其外观的不变，同时可以在城市中大面积地收集太阳能。目前太阳能发电系统的效率较低，主要是太阳能聚光系统不够高效，照射在聚光系统上的太阳能没有有效地被太阳能电池板吸收转化为电能，同时一些波导型太阳能聚光器还存在荧光材料稳定性能差、含有重金属、太阳能电池短等缺点，而直接将太阳能电池板贴在玻璃上，则室内光线会被严重削弱。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种可切换通透模式的太阳能收集装置及实现方法。

根据本发明的一个方面，提供了一种可切换通透模式的太阳能收集装置，包括：

第一全息波导光栅，附着在波导基体的外表面，用于将光线衍射进波导基体内，以使进入所述波导基体的光线在所述波导基体内发生全反射；

太阳能电池板单元，用于接收从所述波导基体内输出的光线，所述太阳能电池板单元被定向为使得从所述波导基体内输出的光线入射在所述太阳能电池板单元上。

本发明的波导基体一般为玻璃基体，厚度一般为8-12mm，通过在波导基体外表面附着第一全息波导光栅，使照射在其上的光线衍射进所述波导基体，在其内部发生无损耗全反射传输，最终从波导基体导出照射在太阳能电池板单元上，所述太阳能电池板单元的设置位置被定向为使得从所述波导基体内输出的光线入射在所述太阳能电池板单元上即可，打破了现有太阳能电池板必须在室外的固定安装方式，打破了行业内的固有偏见，是本领域重要的技术创新，更避免了现有太阳能电池板直接贴在玻璃上光能采集，导致室内光线被严重削弱的情况。且由于第一全息波导光栅可以将照射在其上的接近80％的光线衍射进波导基体内进行无损耗全反射传输，将光线传导至太阳能电池板单元，聚光高效，避免了大量光能的浪费。

进一步的，由于第一全息波导光栅的效率在为80％左右，为了进一步降低室内光线以及提高光线收集效率，可以在波导基体的下部再胶合一个全息波导光栅，故所述的太阳能收集装置，还包括第二全息波导光栅，其附着在所述波导基体的下表面，用于将所述第一全息波导光栅未完全衍射掉的光线再次耦合到所述波导基体内，使其在所述波导基体内发生全反射传输。

进一步的，所述波导基体的末端部包括将光线从所述波导基体导出的不平整结构，所述不平整结构可以为楔形或锯齿形结构，也可以是其他结构，只要保证能将波导基体中传输的光线顺利从波导基体中出射即可，其中，所述太阳能电池板单元紧贴在所述波导基体的不平整结构上，收集从所述波导基体中溢出的光线。