本发明专利技术公开了一种光子晶体聚光器及其制作方法，聚光器包括透明的玻璃箱体，所述玻璃箱体一侧面玻璃基板内表面凸设有至少两个晶体介质柱，所述至少两个晶体介质柱中每个晶体介质柱具有相同的预定折射率，且所述至少两个晶体介质柱只在所述玻璃基板内表面的第一区域和第二区域内按照预定规律分布，使得可见光无法在其中存在和/或传播，所述至少两个晶体介质柱在所述第一区域和第二区域之间的空间部分构成光通道，在所述光通道处打破所述至少两个晶体介质柱的预定规律分布使得可见光能够直接通过该光通道。本发明专利技术可避免不必要的太阳光直接入射到太阳能光伏电池，提高太阳能光伏电池光电转换效率。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及聚光光伏发电领域，特别涉及用于控制太阳光传播路径使太阳光投射到光伏电池上的光子晶体聚光器及其制作方法。
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能电池组件、太阳跟踪器、电能存储或逆变设备等几部分。聚光太阳能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。现有技术中聚光时太阳光除了通过聚光透镜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上外，太阳光还会从其他位置直接出射到达光伏电池晶片上，使得太阳能光伏电池温度升高，进而使得光电转换效率降低。
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，提供一种光子晶体聚光器及其制作方法，以避免不必要的太阳光直接入射到太阳能光伏电池，提高太阳能光伏电池光电转换效率。为了实现上述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案是：一种光子晶体聚光器，包括透明的玻璃箱体，所述玻璃箱体一侧面玻璃基板内表面凸设有至少两个晶体介质柱；所述至少两个晶体介质柱中每个晶体介质柱具有相同的预定折射率，且所述至少两个晶体介质柱只在所述玻璃基板内表面的第一区域和第二区域内按照预定规律分布，使得可见光无法在所述第一区域和第二区域中存在和/或传播；所述至少两个晶体介质柱在所述第一区域和第二区域之间的空间部分构成光通道，在所述光通道处打破所述至少两个晶体介质柱的所述预定规律分布使得可见光能够直接通过该光通道。优选的，所述第一区域和第二区域均为矩形区域，所述至少两个晶体介质柱只在所述玻璃基板内表面的第一区域和第二区域按照预定规律分布具体为：所述至少两个晶体介质柱在所述玻璃基板内表面的第一区域和第二区域内均呈阵列式均匀间隔分布。优选的，所述第一区域和第二区域之间的部分构成截面为矩形的光通道，所述光通道的宽度大于位于所述第一区域或第二区域中相邻晶体介质柱之间的距离。优选的，所述第一区域和第二区域中相邻晶体介质柱之间的距离均为0.436±0.1μm。优选的，所述至少两个晶体介质柱中每个晶体介质柱的半径与所述相邻晶体介质柱之间的距离的比值为0.4。优选的，所述至少两个晶体介质柱中每个晶体介质柱的所述预定折射率为3.34±0.15。优选的，所述至少两个晶体介质柱中每个晶体介质柱均为碘晶体介质柱。本专利技术还提供一种光子晶体聚光器的制作方法，该方法包括步骤：在玻璃基板表面结晶连接晶体介质柱的步骤：在已形成晶体介质柱的所述玻璃基板的四周及上部连接玻璃面板，形成一个透明的玻璃箱体的步骤；其中，所述在玻璃基板表面结晶连接晶体介质柱的步骤包括：在所述玻璃基板表面结晶凸设连接至少两个晶体介质柱，所述至少两个晶体介质柱中每个晶体介质柱具有相同的预定折射率，且所述至少两个晶体介质柱只在所述玻璃基板内表面的第一区域和第二区域内按照预定规律分布，使得可见光无法在所述第一区域和第二区域中存在和/或传播；所述至少两个晶体介质柱在所述第一区域和第二区域之间的空间部分构成光通道，在所述光通道处打破所述至少两个晶体介质柱的所述预定规律分布使得可见光能够直接通过该光通道。优选的，所述第一区域和第二区域均为矩形区域，所述至少两个晶体介质柱只在所述玻璃基板表面的第一区域和第二区域按照预定规律分布具体为：使所述至少两个晶体介质柱在所述玻璃基板表面的第一区域和第二区域内均呈阵列式均匀间隔分布；所述第一区域和第二区域之间的空间部分构成截面为矩形的光通道，所述光通道的宽度大于位于所述第一区域或第二区域中相邻晶体介质柱之间的距离。优选的，所述第一区域和第二区域中相邻晶体介质柱之间的距离均为0.436±0.1μm；所述至少两个晶体介质柱中每个晶体介质柱的半径与所述相邻晶体介质柱之间的距离的比值为0.4；所述至少两个晶体介质柱中每个晶体介质柱的所述预定折射率为3.34±0.15；所述至少两个晶体介质柱中每个晶体介质柱均为碘晶体介质柱。与现有技术相比，本专利技术的有益效果： 本专利技术光子晶体聚光器的玻璃箱体一侧面玻璃基板内表面凸设有至少两个晶体介质柱；所述至少两个晶体介质柱中每个晶体介质柱具有相同的预定折射率，且所述至少两个晶体介质柱只在所述玻璃基板内表面的第一区域和第二区域内按照预定规律分布，使得可见光无法在所述第一区域和第二区域中存在和/或传播；所述至少两个晶体介质柱在所述第一区域和第二区域之间的空间部分构成光通道，在所述光通道处打破所述至少两个晶体介质柱的所述预定规律分布使得可见光能够直接通过该光通道。使用时在箱体内的光通道一端设置太阳能电池，光从上表面入射进入本聚光器时，可见光能够从打破晶体介质柱规律排列的缺陷处，即光通道处到达太阳能电池，同时可见光不会从其他位置出射到达太阳能电池，避免不必要的太阳光直接入射到太阳能光伏电池，从而使得太阳能电池温度相对于传统的聚光方式有所降低，进而使得光电转换效率提高，其能够实现全天候非跟踪聚光，简单方便成本低。附图说明：图1是本专利技术实施例中的光子晶体聚光器的箱体整体示意图；图2是本专利技术实施例中的光子晶体聚光器的内部结构示意图；图3是图1沿BB线的剖视图；图4是本专利技术实施例中的光子晶体聚光器的禁带范围光曲线示意图；图5是本专利技术实施例中的光子晶体聚光器的制作方法流程图。具体实施方式下面结合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。本专利技术的光子晶体聚光器，包括透明的玻璃箱体，所述玻璃箱体一侧面玻璃基板内表面凸设有至少两个晶体介质柱；所述至少两个晶体介质柱中每个晶体介质柱具有相同的预定折射率，且所述至少两个晶体介质柱只在所述玻璃基板内表面的第一区域和第二区域内按照预定规律分布，使得可见光无法在所述第一区域和第二区域中存在和/或传播；所述至少两个晶体介质柱在所述第一区域和第二区域之间的空间部分构成光通道，在所述光通道处打破所述至少两个晶体介质柱的所述预定规律分布使得可见光能够直接通过该光通道。该光子晶体聚光器使用时在箱体内的光通道一端设置太阳能电池，光通道宽度可根据需要具体设定，与太阳能电池尺寸适配即可，光从上表面入射进入本聚光器时，可见光能够从打破晶体介质柱预定规律分布排列的缺陷处，即光通道处到达太阳能电池，同时可见光不会从其他位置出射到达太阳能电池，避免不必要的太阳光直接入射到太阳能光伏电池，从而使得太阳能电池温度相对于传统的聚光方式有所降低，进而使得光电转换效率提高，其能够实现全天候非跟踪聚光，简单方便成本低。本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种光子晶体聚光器，其特征在于，包括透明的玻璃箱体，所述玻璃箱体一侧面玻璃基板内表面凸设有至少两个晶体介质柱；所述至少两个晶体介质柱中每个晶体介质柱具有相同的预定折射率，且所述至少两个晶体介质柱只在所述玻璃基板内表面的第一区域和第二区域内按照预定规律分布，使得可见光无法在所述第一区域和第二区域中存在和/或传播；所述至少两个晶体介质柱在所述第一区域和第二区域之间的空间部分构成光通道，在所述光通道处打破所述至少两个晶体介质柱的所述预定规律分布使得可见光能够直接通过该光通道。
【技术特征摘要】
1.一种光子晶体聚光器，其特征在于，包括透明的玻璃箱体，所述玻璃箱体一侧面玻璃基板内表面凸设有至少两个晶体介质柱；所述至少两个晶体介质柱中每个晶体介质柱具有相同的预定折射率，且所述至少两个晶体介质柱只在所述玻璃基板内表面的第一区域和第二区域内按照预定规律分布，使得可见光无法在所述第一区域和第二区域中存在和/或传播；所述至少两个晶体介质柱在所述第一区域和第二区域之间的空间部分构成光通道，在所述光通道处打破所述至少两个晶体介质柱的所述预定规律分布使得可见光能够直接通过该光通道。
2.根据权利要求1所述的光子晶体聚光器，其特征在于，所述第一区域和第二区域均为矩形区域，所述至少两个晶体介质柱只在所述玻璃基板内表面的第一区域和第二区域按照预定规律分布具体为：
所述至少两个晶体介质柱在所述玻璃基板内表面的第一区域和第二区域内均呈阵列式均匀间隔分布。
3.根据权利要求2所述的光子晶体聚光器，其特征在于，所述第一区域和第二区域之间的部分构成截面为矩形的光通道，所述光通道的宽度大于位于所述第一区域或第二区域中相邻晶体介质柱之间的距离。
4.根据权利要求3所述的光子晶体聚光器，其特征在于，所述第一区域和第二区域中相邻晶体介质柱之间的距离均为0.436±0.1μm。
5.根据权利要求4所述的光子晶体聚光器，其特征在于，所述至少两个晶体介质柱中每个晶体介质柱的半径与所述相邻晶体介质柱之间的距离的比值为0.4。
6.根据权利要求4或5所述的光子晶体聚光器，其特征在于，所述至少两个晶体介质柱中每个晶体介质柱的所述预定折射率为3.34±0.15。
7.根据权利要求6所述的光子晶体聚光器，其特征在于，所述至少两个晶体介质柱中每个晶体介质柱均为碘晶体...
【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
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