一种可折叠四棱锥式反射聚光太阳能电池阵制造技术

本发明专利技术公开了一种可折叠四棱锥式反射聚光太阳能电池阵，由若干个四棱锥连接得到；其特征在于：一个四棱锥是由四块发电板、双面电池组成；四棱锥的四个侧面由四块发电板构成，其中第一发电板和第二发电板铰接，第二发电板和第三发电板铰接，第三发电板和第四发电板铰接，第四发电板和第一发电板铰接；所述第一发电板和第二发电板之间的连接边及第三发电板和第四发电板之间的连接边中间连接有双面电池。本发明专利技术优点：四棱锥式反射聚光太阳能电池阵，是一种通过拼接组合的方式，解决光在平铺式太阳电池阵中因反射一次而造成的浪费问题，四棱锥式反射聚光太阳能电池阵提高了光的利用效率，增大了发电量且提高了辐照度，进而提高太阳电池阵的发电功率。

【技术实现步骤摘要】
一种可折叠四棱锥式反射聚光太阳能电池阵
本专利技术涉及太阳能
，具体为一种可折叠四棱锥式反射聚光太阳能电池阵。
技术介绍
现有技术的技术方案为：(1)利用平板太阳电池阵直接进行发电；(2)反射聚光阵是通过镜面聚光器的反射将太阳光会聚到电池上。这样，太阳电池表面会聚的太阳光辐射照度得以提高，电池的输出功率也得到相应提高，同时太阳电池片的数量可以大大减少，以达到减轻太阳电池阵质量和降低太阳电池阵成本的目的。现有技术缺点：(1)根据单束光的利用程度来看，现有的反射聚光阵仍是单束光的一次或二次利用，不能突破已有的缺陷，多次利用。(2)现有的太阳电池阵大多不可折叠。
技术实现思路
本专利技术基于现有太阳电池阵单束光，单次反射，不能有效利用太阳光问题和现有太阳电池阵不可折叠问题，解决现有光伏板只能单次利用太阳光发电问题，使太阳电池阵的结构向着高功率低质量进行且更灵敏与稳定，提供一种可折叠四棱锥式反射聚光太阳能电池阵，通过控制四棱锥中间材料的角度，增加光在四棱锥里的反射次数，提高光的辐射量，尽最大可能利用太阳能。本专利技术采用的技术方案如下：一种可折叠四棱锥式反射聚光太阳能电池阵，由若干个四棱锥连接得到；其特征在于：一个四棱锥是由四块发电板、双面电池组成；四棱锥的四个侧面由四块发电板构成，其中第一发电板和第二发电板铰接，第二发电板和第三发电板铰接，第三发电板和第四发电板铰接，第四发电板和第一发电板铰接；所述第一发电板和第二发电板之间的连接边及第三发电板和第四发电板之间的连接边中间连接有双面电池。本专利技术为方便折叠，所述第二发电板和第四发电板从中间断开后铰接。本专利技术所述发电板为太阳能光伏发电板和温差发电板的一种或是2种组合。本专利技术所述双面电池设置在四棱锥式反射聚光太阳能电池阵中间，双面电池为等腰三角形，表面呈θ＝40.5°经过糙面处理可反光即为双面电池表面呈θ＝40.5的高透明反射板组成，双面电池从中间断开，从发电板的两边进行内压压缩，四棱锥式太阳能电池阵可以折叠。本专利技术所述四棱锥或由两翼铰链(两面合页)或由三翼铰链(三面合页)铰接，其中由三翼铰链铰接的为第一发电板和第二发电板之间的连接边，第三发电板和第四发电板之间的连接边，其中由两翼铰链有第二发电板和第三发电板之间的连接边，第四发电板和第一发电板之间的连接边，第二发电板之间的连接边，第四发电板之间的连接边，四棱锥底边与四棱锥底边。本专利技术所述四棱锥的发电板从外向内由基板、光伏发电板、高透明反射板(光滑)构成的；基板主要用于固定结构(铰链的固定)为最底侧；光伏发电板用于发电；高透明反射板，用于反射。本专利技术所述双面电池能够形成有相应角度的凹槽(双面电池上的高透明反射板糙面处理形成凹槽)，当太阳光打在发电板上，利用发电板上高透明反射板进行反射打在双面电池上，双面电池上的凹槽同样进行反射打在太阳能光伏发电板上，如此进行循环，增加单位面积内的光的福照度，增大辐射量，提高光的利用效率，增大功率进行发电。本专利技术四棱锥式反射聚光太阳能电池阵的参数见图5，将多个单元以铰连接并成一排(以AD、CB为边向两边延伸)，如图10；同时对一排的多个单元相向施力，这样一排能够压缩到一起如图11；将图10中的组单元(五个一组)，并联在一起形成阵单元(一个近似正方形的平面5×5)如图12；同时对电池阵的左右两边相向施加一个力F，将电池阵列压缩，如图13；持续施加作用力，电池阵列的左右两边会相互靠拢到一起，如图14；以图14中A、B为定点，将R、S、T、U经过相应旋转形成如图15；当θ＝40.5°时，单束光线才能在四棱锥里反射12次，由表2可知，反射到12次光强基本可以忽略，理论上四棱锥式反射聚光太阳能电池阵对光的利用率可比平铺式电池阵多44％。本专利技术工作原理为：可折叠四棱锥式反射聚光太阳能电池阵，通过现有材料的拼接、组合，利用数学中的微分法，改变材料表面的光滑状况，使之凹凸有度，使四棱锥式反射聚光太阳能电池阵可折叠且增加光在四棱锥里的反射次数，从而解决光在平铺式太阳电池阵中因反射一次而造成的浪费问题，提高太阳能发电的能源转化效率。本专利技术的有益效果：目前，国内外对太阳能材料的研究非常普遍，但对太阳能的结构关注非常少，本专利技术的四棱锥式反射聚光太阳电池阵，是一种通过拼接组合的方式，增加光在四棱锥里的反射次数，从而解决光在平铺式太阳电池阵中因反射一次而造成的浪费问题，提高太阳能发电的能源转化效率。四棱锥式反射聚光电池阵代替平板太阳电池阵主要是为了提高光的利用效率，通过增加光在四棱锥里的反射次数，提高光的利用效率，增大发电量且提高了辐照度，进而提高太阳电池阵的发电功率，使电池片数量减少，节省了材料，节约了成本。就结构而言，四棱锥式反射聚光阵单元可代替普通平铺式太阳电池阵的晶格，且四棱锥式反射聚光阵单元独立性强，容易拆卸，如果某一单元损坏，则可以单独替换，既方便又节约成本。附图说明图1为本专利技术的光线的反射图。图2为本专利技术的光面的反射图。图3为本专利技术的平行四边形不稳定图。图4为本专利技术的正方形受力折叠图。图5为本专利技术的源几何图。图6为本专利技术的四棱锥模型图。图7为本专利技术的四棱锥单元示意图。图8为本专利技术的四棱锥折叠图。图9为本专利技术的四棱锥效果图。图10为本专利技术的横向展开图。图11为本专利技术的横向折叠图。图12为本专利技术的电池阵列模型图。图13为本专利技术的电池阵列折叠图。图14为本专利技术的电池阵列折叠后图。图15为本专利技术的电池阵列旋转图。图16为本专利技术的单束光线反射图。图17为本专利技术的四棱锥的结构图。图18为本专利技术的发电板的结构图。具体实施方式以下结合附图和具体实例对本专利技术作进一步说明：1设计原理1.1光反射原理(1)环境，a.太阳光为平行光；b.标准大气压1.01×103pa，温度为25℃的介质；c.空气中的悬浮物质。(2)光的反射定理，a.(三线共面)反射光线在入射光线和法线所决定的平面内；b.(法线居中)反射光线跟入射光线分别位于法线两侧；C.(两角相等)反射角等于入射角。(3)原理；光线以α照射在反光面上(α为入射光线与法线的夹角，不考虑在反光面上的折射)，光线会以β反射到空气中，(β为反射光线与法线的夹角)如图1。选取光束，根据图1原理，当入射光面以α照射在反光面上，反射光面会以β反射到空气中，如图2。1.2结构原理(1)任何一个四边形都有不稳定性；任意一个进行铰连接的平行四边形，如图3，a图在外力F的作用下，将会变成b图，继续施加作用力将会变成c图。(2)根据不稳定性，将正方形(如图4)向内进行折叠；M、N分别为AD、BC边的中点；同时对M、N相向施加一个外力F，M、N会相向运动，A、D点相互靠拢，B、C点相互靠拢，使得AB、CD相互靠拢运动，如图4中的a图、b图、c图；随着力的作用，M、N相互靠拢，AB、CD两条边也相互靠拢，如图4中的d图；最终A、D两点，M、N两点，B、C两点分别重合，AB、AM、DM、BN、CN、CD，六边重合，如图4中的e图。2理论模型2.1四棱锥参数模型立体几何：由四边形推广到体，我们选取正方体ABCD-EFGH如图5，将正方体4条体对角线连接交于O点，这样就把正方体ABCD-EFGH分成六个相同的四棱锥，分别为O-ABCD、O-BCGF、O-EFGH、O-ADHE、O-ABFE、O-C本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可折叠四棱锥式反射聚光太阳能电池阵，由若干个四棱锥连接得到；其特征在于：一个四棱锥是由四块发电板、双面电池组成；四棱锥的四个侧面由四块发电板构成，其中第一发电板和第二发电板铰接，第二发电板和第三发电板铰接，第三发电板和第四发电板铰接，第四发电板和第一发电板铰接；所述第一发电板和第二发电板之间的连接边及第三发电板和第四发电板之间的连接边中间连接有双面电池。

【技术特征摘要】
1.一种可折叠四棱锥式反射聚光太阳能电池阵，由若干个四棱锥连接得到；其特征在于：一个四棱锥是由四块发电板、双面电池组成；四棱锥的四个侧面由四块发电板构成，其中第一发电板和第二发电板铰接，第二发电板和第三发电板铰接，第三发电板和第四发电板铰接，第四发电板和第一发电板铰接；所述第一发电板和第二发电板之间的连接边及第三发电板和第四发电板之间的连接边中间连接有双面电池。2.根据权利要求1所述的一种可折叠四棱锥式反射聚光太阳能电池阵，其特征在于：所述第二发电板和第四发电板从中间断开后铰接。3.根据权利要求1所述的一种可折叠四棱锥式反射聚光太阳能电池阵，其特征在于：所述发电板为太阳能光伏发电板和温差发电板的一种或二种组合。4.根据权利要求1所述的一种可折叠四棱锥式反射聚光太阳能电池阵，其特征在于：所述双面电池设置在四棱锥太阳能电池阵中间，双面电池为等腰三角形，双面电池从中间断开，从发电板的两边进行内压压缩，四棱锥式反射聚光太阳能电池阵可以折...

【专利技术属性】
技术研发人员：严李强，孙文涛，程君杰，朱从林，杜浩瑞，王世杰，
申请(专利权)人：西藏大学，
类型：发明
国别省市：西藏,54