一种管状聚光光伏电池组件及阵列制造技术

本实用新型专利技术涉及一种管状聚光光伏电池组件和管状聚光光伏电池组件阵列。管状聚光光伏电池组件包括玻璃管，所述玻璃管内设有多组聚光光学系统和与每组聚光光学系统对应设置的光伏电池阵列。每组聚光光学系统包括反射面和涂覆于反射面上的反射层；多个反射面的朝向各不相同。对于除一个反射面以外的其他反射面，在玻璃管外均固定设置一面与其对应的反射镜；由反射镜反射的太阳光经玻璃管壁射入到反射面后再由反射面会聚至光伏电池阵列。本申请中的管状聚光光伏组件在具备多倍聚光、可靠封装、使用寿命长、散热优特点的基础上，具有更宽的光学窗口、以及更高的光能利用率。

【技术实现步骤摘要】
一种管状聚光光伏电池组件及阵列
本技术属于光伏发电
，尤其涉及一种可利用太阳能的管状聚光光伏电池组件及由管状聚光光伏电池组件组成的管状聚光光伏电池组件阵列。
技术介绍
使用晶硅电池和薄膜电池进行光电转换，为第一、第二代太阳能利用技术，现均已得到了广泛应用。利用光学元件将太阳光汇聚后再进行利用发电的聚光太阳能技术，即聚光光伏(CPV)，被认为是太阳能发电发展趋势的第三代技术。聚光光伏发电系统由太阳能接收器、聚光镜、太阳跟踪机构组成。聚光光伏发电系统的结构根据聚光镜的光学原理分为反射式结构和折射式结构两大类。折射式结构主要使用菲涅耳透镜，这种透镜具有质量轻、厚度薄的特点，但折射式结构的聚光光伏发电系统的电池温度较高，反而降低光电转换效率和长期性能，且对日跟踪系统精度要求较高。而反射式结构主要采用镜面反光板，根据聚光倍数的不同制作成长条状或圆盘状。反射式结构的聚光光伏发电系统能够使射入电池表面光谱更均匀、减少光损失、且能够缩减聚光器到电池的距离。公告号为CN103456823B的专利公开了一种管状聚光光伏电池组件，其为反射式结构聚光光伏电池组件。该聚光光伏电池组件包括玻璃管、设置在玻璃管内的光伏电池阵列和一组聚光光学系统。光伏电池阵列包括若干光伏电池单元。光伏电池单元包括至少1片光伏电池和热扩散结构，热扩散结构与光伏电池背部导热接触，且紧贴玻璃管内壁布置。该结构的聚光光伏电池组件由于将聚光光学系统和光伏电池阵列封装于玻璃管内，因此其具有多倍聚光、可靠封装、使用寿命长、散热优的特点。鉴于上述结构中聚光光伏电池组件所具有的特点，其已得到较为广泛的应用，但由于该聚光光伏电池组件只设置有一组聚光光学系统，其光能的利用率还具有局限性，如何进一步提高该结构聚光光伏电池组件的光能利用率，成为业内关注的问题之一。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种既具有可靠封装、使用寿命长、散热优的特点，又能够提高光能利用率的管状聚光光伏电池组件。根据本技术的一个方面，提供了一种管状聚光光伏电池组件，包括玻璃管，所述玻璃管内设有多组聚光光学系统和与每组聚光光学系统对应设置的光伏电池阵列：每组聚光光学系统包括反射面和涂覆于所述反射面上的反射层；多个所述反射面的朝向各不相同；对于除一个反射面以外的其他反射面，在所述玻璃管外均固定设置与其对应的反射镜；由所述反射镜反射的太阳光经玻璃管壁射入到所述反射面后再由所述反射面会聚至所述光伏电池阵列。作为优选方案之一，所述聚光光学系统的数量为2组，每个反射面为凹形反射面，每个凹形反射面的两条边沿与所述玻璃管内壁接触或者每个凹形反射面的两条边沿与所述玻璃管内壁留有间隙；每个反射面的两条边沿与所述玻璃管内壁接触所覆盖的圆弧面的圆心角大于90°小于180°；或每个反射面的两条边沿延伸至所述玻璃管内壁后所覆盖的圆弧面的圆心角大于90°小于180°。作为另一优选方案，所述聚光光学系统的数量为3组，每个反射面为凹形反射面，每个反射面的两条边沿与所述玻璃管内壁接触或者每个凹形反射面的两条边沿与所述玻璃管内壁留有间隙；每个凹形反射面的两条边沿所覆盖的所述玻璃管内壁圆弧面的圆心角小于120°；或每个反射面的两条边沿延伸至所述玻璃管内壁后所覆盖的圆弧面的圆心角小于120°。其中，所述反射镜为平面镜、折镜或曲面镜。优选地，所述反射镜通过支架固定；所述支架固定于所述玻璃管的外壁上或者独立于所述玻璃管之外的立柱上。优选地，所述光伏电池阵列包括若干阵列布置的光伏电池单元和第一散热装置，第一散热装置与若干所述光伏电池单元的背部导热接触且紧贴玻璃管内壁布置。进一步优选地，所述光伏电池阵列还包括第二散热装置，所述第二散热装置设置于所述玻璃管的外壁并与第一散热装置的位置对应。作为优选实施方案，所述反射镜靠近第二散热装置设置且相对于第二散热装置倾斜设置。优选地，第一散热装置通过粘结剂粘接于玻璃管内壁上，第二散热装置通过粘结剂粘接于玻璃管外壁上。其中，所述管状聚光光伏电池组件可绕其中心轴或与其中心轴平行的旋转轴旋转。优选地，所述玻璃管内部为封闭空间，所述封闭空间内填充真空或对光伏电池无害的气体或透明液体。根据本技术的另一方面，还提供了另一种管状聚光光伏电池组件，包括玻璃管，所述玻璃管内设有多组聚光光学系统和与每组聚光光学系统对应设置的光伏电池阵列：每组聚光光学系统包括第一透射镜、第二透射镜和反射镜；第一透射镜设置于所述玻璃管内，并将接收到的太阳光会聚至与该组聚光光学系统对应的光伏电池阵列上；第二透射镜设置于所述玻璃管内，并与第一透射镜相对设置；所述反射镜设置于所述玻璃管外并设置于第二透射镜的那一侧，由所述反射镜反射的太阳光经玻璃管壁射入到所述第二透射镜后再由第二透射镜会聚至与该组聚光光学系统对应的光伏电池阵列上。其中，所述聚光光学系统的数量为2组；两组聚光光学系统的第一透射镜均朝向太阳光入射的方向，两组聚光光学系统的第二透射镜相对平行设置。优选地，所述反射镜为平面镜、折镜或曲面镜。优选地，所述光伏电池阵列包括若干阵列布置的光伏电池单元和第三散热装置，第三散热装置与若干所述光伏电池单元的背部导热接触且紧贴玻璃管内壁布置。进一步优选地，所述光伏电池阵列还包括第四散热装置，第四散热装置设置于所述玻璃管的外壁并与第三散热装置的位置对应。作为优选实施方案，所述反射镜靠近第四散热装置设置且相对于第四散热装置倾斜设置。根据本技术的再一方面，还提供了一种管状聚光光伏电池组件阵列，包括多个如上所述的管状聚光光伏电池组件，多个所述管状聚光光伏电池组件绕共同的中心轴布置；或多个所述管状聚光光伏电池组件并排布置，且多个管状聚光光伏电池组件中聚光光学系统的方位角所在的平面相同或平行。作为其中一种优选方案，所述管状聚光光伏电池组件阵列包括两个管状聚光光伏电池组件，两个管状聚光光伏电池组件关于共同的旋转轴镜像布置且两个管状聚光光伏电池组件之间预留设定间隙。优选地，所述管状聚光光伏电池组件阵列设置于水中的漂浮基座上或者设置于地面的建筑物上。优选地，所述建筑物为可转动的底座，多个所述管状聚光光伏电池组件并列布置于所述底座上。由以上技术方案可知，本申请中的管状聚光光伏组件设置多组聚光光学系统和与其对应的光伏电池阵列。相较于现有管状聚光光伏组件，本申请加设了多组聚光光学系统和与其对应的光伏电池阵列，加设的聚光光学系统和光伏电池阵列利用设置于玻璃管外的反射镜实现太阳光的射入。因此，相较于现有管状聚光光伏组件，本申请中的管状聚光光伏组件具有更宽的光学窗口、以及更高的光能利用率。同时，本申请中的管状聚光光伏组件还具有多倍聚光、可靠封装、使用寿命长、散热优的特点。附图说明通过结合以下附图所作的详细描述，本技术的上述和/或其他方面和优点将变得更清楚和更容易理解，这些附图只是示意性的，并不限制本技术，其中：图1为根据一优选实施例示出的管状聚光光伏电池组件的结构示意图；图2是本申请中图1所示的管状聚光光伏组件的布置图；图3为根据另一优选实施例示出的管状聚光光伏电池组件的结构示意图；图4为根据再一实施例示出的管状聚光光伏电池组件的结构示意图；图5示出了两个管状聚光光伏电池组件的一种阵列布置形式；图6示出了两个管状聚光光伏电池组件的另一种阵列布置形本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种管状聚光光伏电池组件，包括玻璃管，其特征在于，所述玻璃管内设有多组聚光光学系统和与每组聚光光学系统对应设置的光伏电池阵列：每组聚光光学系统包括反射面和涂覆于所述反射面上的反射层；多个所述反射面的朝向各不相同；对于除一个反射面以外的其他反射面，在所述玻璃管外均固定设置与其对应的反射镜；由所述反射镜反射的太阳光经玻璃管壁射入到所述反射面后再由所述反射面会聚至所述光伏电池阵列。

【技术特征摘要】
1.一种管状聚光光伏电池组件，包括玻璃管，其特征在于，所述玻璃管内设有多组聚光光学系统和与每组聚光光学系统对应设置的光伏电池阵列：每组聚光光学系统包括反射面和涂覆于所述反射面上的反射层；多个所述反射面的朝向各不相同；对于除一个反射面以外的其他反射面，在所述玻璃管外均固定设置与其对应的反射镜；由所述反射镜反射的太阳光经玻璃管壁射入到所述反射面后再由所述反射面会聚至所述光伏电池阵列。2.根据权利要求1所述的管状聚光光伏电池组件，其特征在于，所述聚光光学系统的数量为2组，每个反射面为凹形反射面，每个凹形反射面的两条边沿与所述玻璃管内壁接触或者每个凹形反射面的两条边沿与所述玻璃管内壁留有间隙；每个反射面的两条边沿与所述玻璃管内壁接触所覆盖的圆弧面的圆心角大于90°小于180°；或每个反射面的两条边沿延伸至所述玻璃管内壁后所覆盖的圆弧面的圆心角大于90°小于180°。3.根据权利要求2所述的管状聚光光伏电池组件，其特征在于，所述聚光光学系统的数量为3组，每个反射面为凹形反射面，每个反射面的两条边沿与所述玻璃管内壁接触或者每个凹形反射面的两条边沿与所述玻璃管内壁留有间隙；每个凹形反射面的两条边沿所覆盖的所述玻璃管内壁圆弧面的圆心角小于120°；或每个反射面的两条边沿延伸至所述玻璃管内壁后所覆盖的圆弧面的圆心角小于120°。4.根据权利要求1所述的管状聚光光伏电池组件，其特征在于，所述反射镜为平面镜、折镜或曲面镜。5.根据权利要求1至4中任一所述的管状聚光光伏电池组件，其特征在于，所述反射镜通过支架固定；所述支架固定于所述玻璃管的外壁上或者独立于所述玻璃管之外的立柱上。6.根据权利要求5所述的管状聚光光伏电池组件，其特征在于，所述光伏电池阵列包括若干阵列布置的光伏电池单元和第一散热装置，第一散热装置与若干所述光伏电池单元的背部导热接触且紧贴玻璃管内壁布置。7.根据权利要求6所述的管状聚光光伏电池组件，其特征在于，所述光伏电池阵列还包括第二散热装置，所述第二散热装置设置于所述玻璃管的外壁并与第一散热装置的位置对应。8.根据权利要求7所述的管状聚光光伏电池组件，其特征在于，所述反射镜靠近第二散热装置设置且相对于第二散热装置倾斜设置。9.根据权利要求7所述的管状聚光光伏电池组件，其特征在于，第一散热装置通过粘结剂粘接于玻璃管内壁上，第二散热装置通过粘结剂粘接于玻璃管外壁上。10.根据权利要求5所述的管状聚光光伏电池组件，其特征在于，所述管状聚光光伏电池组件可绕其中心轴或与其中心轴平行的旋转轴旋转。11.根据权利要求5所述的管状聚光光...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘阳，
申请(专利权)人：刘阳，
类型：新型
国别省市：北京,11