太阳能光伏发电系统和制备方法技术方案

本发明专利技术实施例提供了一种太阳能光伏发电系统和制造方法。所述太阳能光伏发电系统，包括：阵列荧光光波导和太阳能电池；所述太阳能电池设置在所述阵列荧光光波导的侧面；所述阵列荧光光波导包括：从上到下依次设置的第一基板、荧光层、第二基板。本发明专利技术的制造工艺方便，容易实现。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及太阳能发电
，尤其涉及一种太阳能光伏发电系统和制备方法。
技术介绍
随着世界能源的危机，环境污染的加重，利用清洁可再生能源替代传统的化石能源，以解决能源短缺和环境污染的问题，已经成为社会、经济、科技发展的必然趋势。太阳能电池是一种可以有效吸收太阳能，并将其转换成电能的器件，也是太阳能光伏发电系统中最重要的部件，因此太阳能电池一直是清洁可再生能源研究的热点。最近国家能源局在\十二五\太阳能产业发展基础上，研究起草了《太阳能利用\十三五\发展规划(征求意见稿)》，能源“十三五规划纲要”中提出了继续推进风电光伏发电发展，并探讨成立国家光伏产业投资基金，通过国家注资、企业投资和社会参和的形式，为光伏产业公共技术平台建设、关键基础理论研究、核心设备国产化、全球人才培养等无法完全市场化的创新环节提供资金支持。目前，太阳能电池产业发展迅速且光电转换效率不断提高，各种新材料、新技术发展迅速，但系统发电的成本仍然高出常规能源许多。太阳能电池目前存在光电转换效率低、系统造价高、电池稳定性差以及运行受环境影响较大等问题。针对这些问题，人们提出了许多解决方案，同时开拓了很多新的研究方向，为降低太阳能光伏发电成本，其方法之一是提高电池片单位面积的照射光强，从而发展聚光太阳能光伏发电技术。常规的聚光太阳能光伏发电系统通过使用透镜或者反射镜将光聚集到狭小的面积上来提高太阳电池的输出功率，这种光学聚光会产生热效应损害太阳电池的发电效率，因而需要使用高效的冷却装置，同时太阳追踪器的高昂费用也在很大程度上限制了其应用。
技术实现思路
本专利技术的实施例提供了一种太阳能光伏发电系统和制备方法，制造工艺方便，容易实现。为了实现上述目的，本专利技术采取了如下技术方案。一种太阳能光伏发电系统，包括：阵列荧光光波导和太阳能电池；所述太阳能电池设置在所述阵列荧光光波导的侧面；所述阵列荧光光波导包括：从上到下依次设置的第一基板、荧光层、第二基板。一种太阳能光伏发电系统的制造方法，包括：制备第一基板和第二基板；在所述第一基板和第二基板中间设置荧光层；在所述基板的侧面设置太阳能电池。由上述本专利技术的实施例提供的技术方案可以看出，本专利技术的制造工艺方便，容易实现。本专利技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术所述的太阳能光伏发电系统的主视图；图2a、图2b、图2c分别是本专利技术所述的太阳能光伏发电系统()的俯视图；图3是本专利技术所述的太阳能光伏发电系统的制造方法的流程示意图。图4a、图4b、图4c、图4d分别是本专利技术所述的太阳能光伏发电系统的荧光物质的光谱特性示意图。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能解释为对本专利技术的限制。如图1和图2a、图2b、图2c所示，为本专利技术所述的一种太阳能光伏发电系统，包括：阵列荧光光波导1和太阳能电池2；所述太阳能电池设置在所述阵列荧光光波导的侧面；所述阵列荧光光波导1包括：从上到下依次设置的第一基板11、荧光层12、第二基板13。所述荧光层12包括：依次设置的光波导阵列单元121，所述光波导阵列单元之间设置有光波导阵列单元间隙122。所述光波导阵列单元121包括：荧光物质1211和储存所述荧光物质的介质1212；所述光波导阵列单元间隙122包括：真空、气体或折射率比所述第一基板的材料的折射率低的材料；所述第一基板和所述第二基板的折射率均大于所述光波导阵列单元间隙材料的折射率。所述光波导阵列单元121的形状为：矩形、多边形、圆形、扇形和不规则图形中的一种及其组合。所述荧光物质1211为由有机染料和有机-无机杂化钙钛矿复合的荧光物质。所述太阳能电池2为有机-无机杂化钙钛矿太阳能电池；或所述太阳能电池2的吸收光谱和组成所述光波导阵列单元的荧光物质的光谱匹配。所述第一基板和第二基板为上表面面积和下表面面积分别是其侧面面积5倍以上的块状光学结构。本专利技术所述的太阳能光伏发电系统，制造工艺方便，容易实现。如图3所示，为本专利技术所述的一种太阳能光伏发电系统的制造方法，包括：步骤31，制备基板；具体为：采用光学玻璃、超白玻璃或透明高分子材料中的一种制备基板；步骤32，在所述基板上制备荧光层；步骤33，在所述基板的侧面设置太阳能电池。步骤32包括：将荧光物质制作成凝胶复合到所述基板上；控制凝胶形状或切割凝胶形成荧光层,在所述荧光层上方覆盖所述第一基板；或者将荧光物质通过印刷、旋涂、或者喷涂工艺在所述基板上形成荧光薄膜，通过刻蚀或掩膜工艺得到荧光层,在所述荧光层上方覆盖所述第一基板；或者将荧光物质通过真空蒸镀工艺复合到所述基板上，通过刻蚀或掩膜工艺得到荧光层,在所述荧光层上方覆盖所述第一基板。以下描述本专利技术的应用场景。本专利技术提供一种阵列荧光光波导集光太阳能光伏器件结构及制造方法，针对太阳能发电技术成本较高、太阳能电池寿命较短的问题。该阵列荧光光波导集光太阳能光伏发电系统包括：阵列荧光光波导和太阳能电池。阵列荧光光波导是由荧光层12和第一基板11和第二基板13复合而成。阵列荧光光波导的结构为阵列光波导结构。所述荧光层12包括：依次设置的光波导阵列单元121，所述光波导阵列单元121之间设置有光波导阵列单元间隙122。光波导阵列单元121包括：荧光物质1211和储存荧光物质的介质1212组成。所述荧光物质是有机染料和有机-无机钙钛矿复合的荧光物质。所述荧光物质中钙钛矿材料的化学组成为ABX3，其中A为Sc、有机基团MA、FA中的一种或其组合，B为Pb、Sn中的一种或其组合，X为I、Br、Cl中的一种或其组合。所述第一基板11与第二基板13的上下表面为平面，上、下表面积是其侧面面积5倍以上。荧光物质1211和储存荧光物质的介质1212和光波导阵列单元间隙中填充的另一种介质的周期性排列组成了光波导阵列，图2a、图2b、图2c中示出了光波导阵列单元的排布方式。基板1的上表面是空气和波导的分界面，为太阳光照射面；基板1的下表面是光波导和空气的分界面，为太阳光透射面。基板的材料使用光学玻璃、超白玻璃或透明高分子材料中的一种。所述阵列荧光光波导的整体外轮廓是矩形、多边形、圆形、扇形和不规则图形中的一种及其组合。所述光波导阵列单元121为条形、柱形、点阵及其他任何可能形状中的一种，光波导阵列间隙122可以为真空、气体或折射率比基板的介质低的其他低光折射率材料中的一种。太阳能电池为有机-无机杂化钙钛矿太阳能电池或其他吸收光谱和复合荧光物质光谱匹配的太阳能电池。也就是说，所述太阳能电池为钙钛矿太阳能电池、单晶硅、多晶硅、非晶硅薄膜和其他有机聚合物太阳能电池中的一种。一种新型阵列荧光光波导集光太阳能发电系统的制造方法，具体包括：步骤1，采用光学玻璃、超白玻璃或透明高分子材料中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种太阳能光伏发电系统，其特征在于，包括：阵列荧光光波导和太阳能电池；所述太阳能电池设置在所述阵列荧光光波导的侧面；所述阵列荧光光波导包括：从上到下依次设置的第一基板、荧光层、第二基板。

【技术特征摘要】
1.一种太阳能光伏发电系统，其特征在于，包括：阵列荧光光波导和太阳能电池；所述太阳能电池设置在所述阵列荧光光波导的侧面；所述阵列荧光光波导包括：从上到下依次设置的第一基板、荧光层、第二基板。2.根据权利要求1所述的太阳能发电系统，其特征在于，所述荧光层包括：依次设置的光波导阵列单元，所述光波导阵列单元之间设置有光波导阵列单元间隙。3.根据权利要求2所述的太阳能发电系统，其特征在于，所述光波导阵列单元包括：荧光物质和储存所述荧光物质的介质；所述光波导阵列单元间隙包括：真空、气体或折射率比所述第一基板的材料的折射率低的材料；所述第一基板和所述第二基板的折射率均大于所述光波导阵列单元间隙的材料的折射率。4.根据权利要求2所述的太阳能发电系统，其特征在于，所述光波导阵列单元的形状为：矩形、多边形、圆形、扇形和不规则图形中的一种及其组合。5.根据权利要求3所述的太阳能发电系统，其特征在于，所述荧光物质为由有机染料和有机-无机杂化钙钛矿复合的荧光物质。6.根据权利要求3所述的太阳能发电系统，其特征在于，所述太阳能电池为有机-无机杂化钙钛矿太阳能电...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈云琳，王佶，闫君，
申请(专利权)人：北京交通大学，
类型：发明
国别省市：北京;11