【技术实现步骤摘要】
基于光伏反射板的太阳能全光谱聚光利用系统与方法
本专利技术涉及太阳能能源利用
,尤其涉及一种基于光伏反射板的太阳能全光谱聚光利用系统与方法。
技术介绍
太阳能光伏利用技术是利用光生伏特效应将太阳光转换为电能的技术。受光生伏特效应原理的影响,光伏电池仅能利用部分光谱太阳光的部分能量。以单晶硅光伏电池为例,其仅可以将波长短于1100nm的太阳光部分地转换为电能,而且对于波长越短的太阳光其光电转换效率越低,而未被利用的能量大部分被转换为热能浪费到环境中。目前商业化的光伏电池的发电效率多在25%以下,这意味着约70%的太阳能未被转换为电能而是转换为热能浪费到环境中。现有光伏利用技术一般不具备跟踪功能,这使得光伏电池在部分时刻偏离太阳直射角度过大,从而存在明显余弦损失,进而导致发电量下降;在部分具备跟踪功能的光伏利用技术中,跟踪机构的引入会增加系统的建设成本,而且需要维护,增加系统的运行成本。另外,现有光伏电池在可利用的光谱范围内反射率较高,如不进行处理会因反射率较高减小发电量,延长成本回收期;在不可利用的光谱范围内吸收率较高, ...
【技术保护点】
1.一种太阳能聚光利用系统,其特征在于,所述太阳能聚光利用系统包括:/n若干光伏反射板,以特定的形状和/或排列来形成一聚光装置,每一光伏反射板正面用于吸收部分太阳光进行光伏发电,同时反射其它未被光伏反射板吸收的太阳光,背面能够对太阳光进行全反射;/n聚光光谱利用装置,置于所述若干光伏反射板形成的聚光装置的焦点处或焦点附近,用于利用所述光伏反射板反射的太阳光。/n
【技术特征摘要】
1.一种太阳能聚光利用系统,其特征在于,所述太阳能聚光利用系统包括:
若干光伏反射板,以特定的形状和/或排列来形成一聚光装置,每一光伏反射板正面用于吸收部分太阳光进行光伏发电,同时反射其它未被光伏反射板吸收的太阳光,背面能够对太阳光进行全反射;
聚光光谱利用装置,置于所述若干光伏反射板形成的聚光装置的焦点处或焦点附近,用于利用所述光伏反射板反射的太阳光。
2.根据权利要求1所述的太阳能聚光利用系统,其特征在于,所述光伏反射板包括:
光谱调控膜,用于将适宜光伏利用的太阳光谱透射至光伏电池表面,将其它太阳光谱反射出去;
光伏电池,用于利用太阳光谱进行光伏转换发电;
镜面,用于对太阳光进行全反射;
其中,光伏电池设置在中部,光谱调控膜一侧为正面,镜面一侧为背面。
3.根据权利要求2所述的太阳能聚光利用系统,其特征在于,所述光谱调控膜具备部分光谱的高发射特性,在所述光伏反射板余热不利用时,所述光谱调控膜的高发射率能够提高所述光伏电池的散热量,降低所述光伏电池的运行温度;在所述光伏反射板要进行余热利用时,能够选用较低发射率的光谱调控膜,减少辐射散热损失,提高光伏电池余热利用效率;
所述光谱调控膜还能够起到增透膜的作用,适宜光伏利用的太阳光通过光谱调控膜强化其透射率,从而提高光伏部分的光学效率;
所述镜面是通过镀层、涂抹、粘贴等方式附着的具有全反射作用的反光材料,当光伏反射板背面朝上,即以镜面面对太阳光时,能以较小的光强损失来反射太阳光,满足聚光光谱利用装置的需要。
4.根据权利要求1所述的太阳能聚光利用系统,其特征在于,所述太阳能聚光利用系统还包括追踪机构和翻面机构,用于调整所述光伏反射板使其追踪太阳光,并使光伏反射板进行翻转,以让其以正面朝上或背面朝上,来满足不同需求。
5.根据权利要求1所述的太阳能聚光利用系统,其特征在于,所述聚光光谱利用装置包括太阳热能利用装置、太阳能热化学反应装置、太阳热能电能互补利用装置、太阳能高温电化学反应装置、太阳能光催化利用装置和/或太阳能光电化学利用装置。
6.根据权利要求1所述的太阳能聚光利用系统,其特征在于,所述聚光光谱利用装置接收光伏反射板反射光的表面上增加选择性光谱抑制结构,用于允许特定频率的光进入、离开,降低所述聚光光谱利用装置对辐射光谱的发射或透射,以增加对其吸收的太阳能的利用,减少所述聚光光谱利用装置对外辐射损失;
作为优选,所述光伏反射板部分位置可以设置为...
【专利技术属性】
技术研发人员:赵天寿,李文甲,朱强,刘建宏,王悦阳,唐英伦,陈镇南,王晨,
申请(专利权)人:天津大学,
类型:发明
国别省市:天津;12
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