太阳能组件中菲涅尔透镜与次级光学元件的安装方法技术

本发明专利技术公开了一种太阳能组件中菲涅尔透镜与次级光学元件的安装方法。该安装方法中所述次级光学元件为上表面和下表面均为正方形，其余4个侧面均为等腰梯形的六面体；所述次级光学元件的上表面和下表面平行；将次级光学元件的上表面安装在菲涅尔透镜的焦点前，所述次级光学元件的上表面与菲涅尔透镜的透镜面平行，所述次级光学元件上表面、下表面的中心与菲涅尔透镜透镜面的中心在同一直线上；将次级光学元件上表面的四个角与菲涅尔透镜的四个角对齐，然后将次级光学元件绕自身对称轴旋转10～50°。本发明专利技术所述安装方法通过调整次级光学元件与菲涅尔透镜之间的安装位置和安装角度，显著提高了太阳能组件中组件系统的输出功率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于聚光光伏发电
，具体涉及一种。
技术介绍
太阳能具有清洁、无资源地域限制、对人类来说永无枯竭等优良特性，越来越受到人们的青睐，其中太阳能光伏利用即太阳光通过光伏器件直接转换成电能的技术尤其引人注目。 目前，一个完整的聚光光伏发电系统主要包括聚光太阳电池组件、太阳跟踪器、电能存储或逆变设备等几部分。聚光太阳电池组件作为光电转换部件，主要由透射式或反射式聚光器和安装有光伏电池晶片的电路板所组成。使用时通过太阳跟踪器使聚光透镜基本正对阳光照射方向，然后通过这些聚光透镜分别将太阳光汇聚并投射到电路板上与各个聚光透镜相对应的光伏电池晶片的接收面上，从而使各个光伏电池晶片中产生电流，这些电流通过电路板上的线路输出。 中国专利技术专利CN101640502B公开了一种用于组装聚光器光电太阳能电池阵列的方法，其中所公开的聚光太阳电池组件极具代表性。该聚光太阳电池组件中采用的点聚光菲涅尔透镜及次级光学元件(SOE)已成为业界最常用的聚光器组合。现有的太阳能组件中通常是将SOE的四个角与菲涅尔透镜的四个角对齐放置，并不能使SOE处于最佳的工作状态，会降低组件系统的最大输出能力。同时现有的太阳能组件中SOE通常设置为细长型，同样会在一定程度上降低组件系统的最大输出能力。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术中所存在的上述不足，提供一种。该安装方法通过调整次级光学元件(SOE)与菲涅尔透镜之间的安装位置和安装角度，同时调整SOE的尺寸，显著提高了太阳能组件中组件系统的输出功率。 为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供了以下技术方案: 本专利技术所述太阳能组件中菲涅尔透镜与次级光学元件(SOE)的安装方法，其中所述SOE为上表面和下表面均为正方形，其余4个侧面均为等腰梯形的六面体；所述SOE的上表面和下表面平行，将SOE的上表面安装在菲涅尔透镜的焦点前，所述SOE的上表面与菲涅尔透镜的透镜面平行，所述次级光学元件上表面、下表面的中心与菲涅尔透镜透镜面的中心在同一直线上；将SOE上表面的四个角与菲涅尔透镜的四个角对齐，然后将SOE绕自身对称轴旋转10?50°。 本专利技术采用上表面和下表面均为正方形的S0E，在安装太阳能组件中的SOE和菲涅尔透镜时，次级光学元件上表面、下表面的中心与菲涅尔透镜透镜面的中心在同一直线上，将SOE上表面的四个角与菲涅尔透镜的四个角对齐，然后将SOE绕自身对称轴(即SOE上表面和下表面的中心轴)旋转10?50°。 申请人:经多次重复性实验得出，本专利技术所述的安装方法与传统将SOE的四个角与菲涅尔透镜的四个角对齐放置的安装方法相比，可以较大幅度地提高太阳能组件中组件系统的输出功率。 优选地，在上述安装方法中，所述将SOE绕自身对称轴旋转10?30° ;最佳优选地，将SOE绕自身对称轴旋转20°，可以达到最佳的安装角度。 优选地,所述SOE上表面的面积大于下表面的面积。 优选地，所述SOE下表面正方形的边长与SOE的高度之比为1: 1.5?3，所述SOE侧面等腰梯形的两腰之间的夹角为20?40°。本专利技术所述的SOE为扁平型，可以同时兼顾正入射和斜入射的情况，进而进一步提高太阳能组件中组件系统的输出功率，其中斜入射为跟踪存在偏差的时候。进一步优选地，所述SOE下表面边长与SOE的高度之比为1:2，所述SOE侧面等腰梯形的两腰之间的夹角为24?30°。最佳优选地，所述SOE下表面边长与SOE的高度之比为1:2，所述SOE侧面等腰梯形的两腰之间的夹角为24°。 优选地，所述SOE上表面与菲涅尔透镜的距离为6?15mm。传统方法实际是将SOE上表面安装在菲涅尔透镜的实际焦点位置，会降低组件系统的光学效率。 申请人:经多次重复性实验发现，当其距离小于6cm，无法有效提高组件系统的光学效率；当其距离大于15cm，所截得的光斑就越大，会提高后续系统的跟踪误差。进一步优选地，所述SOE上表面与菲涅尔透镜的距离为8?12mm。最佳优选地，所述SOE上表面与菲涅尔透镜的距离为1mm0 将太阳能电池通过透明硅胶粘接在SOE下表面，太阳能电池的四条边应分别与SOE的四条边对齐。太阳能电池的尺寸与SOE下表面的尺寸相等为宜。 与现有技术相比，本专利技术的有益效果: (I)本专利技术所述安装方法在安装太阳能组件中的SOE和菲涅尔透镜时，将SOE上表面的四个角与菲涅尔透镜的四个角对齐，然后将SOE绕自身对称轴旋转10?50°，较传统的将SOE上表面的四个角与菲涅尔透镜的四个角对齐的安装方式相比，可以提高太阳能组件中组件系统的输出功率。 (2)本专利技术所述安装方法通过调整SOE的尺寸，使其成为扁平型，较传统的细长型S0E，可以更好地同时兼顾正入射和斜入射的情况。 (3)本专利技术所述安装方法通过调整SOE与菲涅尔透镜之间的安装位置和安装角度，同时调整SOE的尺寸，可以将太阳能组件中组件系统的输出功率提高2%左右。 【附图说明】 图1为本专利技术次级光学元件的主视图。 图2为本专利技术次级光学元件的仰视图。 图3为现有技术中次级光学元件与菲涅尔透镜之间的装配仰视图。 图4为本专利技术次级光学元件与菲涅尔透镜之间的装配仰视图。 图5为次级光学元件高度对太阳能组件中组件系统光学效率的影响。 图6为次级光学元件侧面等腰梯形两腰之间的夹角Θ与次级光学元件上表面距菲涅尔透镜焦点的距离对组件系统光学效率的影响。 图7为次级光学元件绕自身对称轴的旋转角度β对组件系统光学效率的影响。 图中标记:1-次级光学元件，2-菲涅尔透镜。 【具体实施方式】 下面结合试验例及【具体实施方式】对本专利技术作进一步的详细描述。但不应将此理解为本专利技术上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本
技术实现思路
所实现的技术均属于本专利技术的范围。 实施例1 本实施例采用以下方法装配太阳能组件中的菲涅尔透镜2和次级光学元件I。如图1和图2所示，本专利技术所述次级光学元件I为上表面和下表面均为正方形，其余4个侧面均为等腰梯形的六面体；所述次级光学元件I的上表面和下表面平行。 在本实施例中，次级光学元件I下表面的尺寸为10*10mm，次级光学元件I侧面等腰梯形的两腰之间的夹角Θ为24°，太阳能电池的规格为10*10mm，菲涅尔透镜的规格为200*200mm。将次级光学元件I的上表面安装在距菲涅尔透镜2焦点1mm的位置，所述次级光学元件I的上表面与菲涅尔透镜2的透镜面平行，所述次级光学元件I上表面、下表面的中心与菲涅尔透镜2透镜面的中心在同一直线上；将次级光学元件I上表面的四个角与菲涅尔透镜2的四个角对齐，然后将次级光学元件I绕自身对称轴旋转一个角度β，β =20°，如图4所示，图4为本专利技术次级光学元件I与菲涅尔透镜2之间的装配仰视图(图3为现有技术中次级光学元件I与菲涅尔透镜2之间的装配仰视图)。将太阳能电池粘接在次级光学元件I的下表面。分别在正入射和以0.5°入射的情况下，考察次级光学元件I的高度对光学效率的影响。其结果如图5所示。由图5可以看出，在正入射的情况下，光学效率随次级光学元件I高度的增大逐渐降低；在0.5°斜入射的情况下，光学效率随次级光学元件I高度的增大逐渐增大。当次级光学元件I高度为20mm时本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种太阳能组件中菲涅尔透镜与次级光学元件的安装方法，其中所述次级光学元件为上表面和下表面均为正方形，其余4个侧面均为等腰梯形的六面体；所述次级光学元件的上表面和下表面平行，其特征在于：将次级光学元件的上表面安装在菲涅尔透镜的焦点前，所述次级光学元件的上表面与菲涅尔透镜的透镜面平行，所述次级光学元件上表面、下表面的中心与菲涅尔透镜透镜面的中心在同一直线上；将次级光学元件上表面的四个角与菲涅尔透镜的四个角对齐，然后将次级光学元件绕自身对称轴旋转10～50°。

【技术特征摘要】
1.一种太阳能组件中菲涅尔透镜与次级光学元件的安装方法，其中所述次级光学元件为上表面和下表面均为正方形，其余4个侧面均为等腰梯形的六面体；所述次级光学元件的上表面和下表面平行，其特征在于:将次级光学元件的上表面安装在菲涅尔透镜的焦点前，所述次级光学元件的上表面与菲涅尔透镜的透镜面平行，所述次级光学元件上表面、下表面的中心与菲涅尔透镜透镜面的中心在同一直线上；将次级光学元件上表面的四个角与菲涅尔透镜的四个角对齐，然后将次级光学元件绕自身对称轴旋转10?50°。2.根据权利要求1所述的安装方法，其特征在于:所述将次级光学元件绕自身对称轴旋转10?30°。3.根据权利要求1所述的安装方法，其特征在于:所述次...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄忠，黄饶，帅麒，罗敏，
申请(专利权)人：四川钟顺太阳能开发有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51