本发明专利技术属于太阳能光伏发电领域，特别是一种聚光太阳能电池装置，多块光伏电池（６）以阵列形式平铺在一个平面上，其特征在于在该阵列两端各设置一支架，两支架的横板（２）之间安装多块条形透镜（３），每块条形透镜两端装有贯穿横板的转轴（８），转轴两端中至少一个顶端装有风叶轮（１），风叶轮带动条形透镜转动。本发明专利技术将多条可转动的条形透镜聚焦的光线产生较高的光强以扫描方式扫过光伏电池的整个表面，整个光伏电池上表面都能够依次得到光强渐强或渐弱的照射，光电转化效率提高，使用寿命延长，发电成本降低，使太阳能发电商业化运行成为可能。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于太阳能光伏发电领域，特别是一种提高光电转换效率的太阳 能电池装置。
技术介绍
太阳能作为取之不尽用之不竭的环保洁净新能源越来越受到人们的重视， 世界各国都在大力发展太阳能的研究开发和利用技术，由太阳能替代矿物能 源生产电能。但目前的太阳能发电技术还存在着许多问题，虽然太阳能光伏 电池从制造应用技术方面日趋成熟，但太阳能电池板的价格昂贵，光电转化效率无法进一步提高，目前最高只能达到18%左右，无法实现发电的商业化 运作和大规模的发展。研究已经发现，太阳能电池实际可以承受比正常太阳光更高的光强，通 过聚光来提高电池的接收光强，意味着光电转化效率可以进一步提高，太阳 能电池的相对成本可以明显降低，达到太阳能发电能够商业化运作的水平。通过聚光提高太阳能发电的效益，国内外已经有过一些报道，比如利用 菲涅尔透镜或多面体聚光器。但存在的问题一是透射聚光的光强均匀性差， 焦点以外的光线较弱；二是长时间聚焦在一点容易损害太阳能电池，缩短使 用寿命；三是随着阳光的斜移，需设置太阳跟踪系统，更提高了太阳能发电 成本。因此，目前太阳能发电效益不理想，使太阳能不能有效地替代日趋紧 张的电能。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种可提高太阳能发电效益且使用寿命长的聚光太阳能电池装置。本专利技术的技术方案是一种聚光太阳能电池装置，多块光伏电池以阵列形式平铺在一个平面上， 其特征在于在该阵列两端各设置一支架，两支架的横板之间安装多块条形透 镜，每块条形透镜两端装有贯穿横板的转轴，转轴两端中至少一个顶端装有 风叶轮，风叶轮带动条形透镜转动。所述光伏电池与条形透镜之间的距离由透镜的焦距确定。 所述透镜采用菲涅尔透镜。菲涅尔透镜两端通过卡夹与转轴固定。 所述支架立柱的上端开有供横板卡入的直槽，立柱柱身开有供卡销贯穿 的销孔。所述的一个平面是矩形金属水箱的顶面，光伏电池与该顶面密贴，水箱 具有进水口和出水口。所述光伏电池与条形透镜之间的距离略小于透镜的焦距。本专利技术将光伏电池以阵列形式布置，阵列上方布置多条可转动的条形透 镜，聚焦的光线产生较高的光强以扫描方式扫过光伏电池的整个表面，相比 于现有固定透镜焦点结构， 一是以空间换时间，由于条形透镜在转动，整个 光伏电池上表面都能够依次得到光强渐强或渐弱的照射；二是光伏电池与条 形透镜之间的距离略小于透镜的焦距，当阳光偏斜时，总有一部分转动的透 镜焦距落在其下方的光伏电池或相邻光伏电池的上表面，因此在一个较长的时间段，比如白天八小时，其光电转化效率反而提高；三是聚焦产生较高的 光强以扫描方式扫过光伏电池的整个表面，避免光伏电池上表面某一点或某 一线长时间照射而被灼伤，加之光伏电池底面与具有散热效果的金属水箱表面密贴，使用寿命明显延长。 附图说明图l为本专利技术的俯视示意图。 图2为图1中A —A处截面图。图3为图1中B-B处截面图。 图4为另一透镜截面图。图5为本专利技术透镜与光伏电池之间的距离设定示意图。 具体实施例方式参照图l、图2、图3，聚光太阳能电池装置，多块光伏电池6以阵列形 式平铺在一个平面上，本实施例阵列是4 X 4，平铺在一个矩形金属水箱9的 顶面，光伏电池与该顶面密贴，水箱9具有进水口 91和出水口 92，这样光伏 电池通过水箱散热，最高温度被水箱限定。在该阵列两端各设置一支架，支 架由横板2和立柱5组成，立柱5的上端开有供横板2卡入的直槽，立柱柱 身开有多个供卡销4贯穿的销孔51，横板2两端各卡入立柱5的直槽内，并 由卡销4支承，卡销4插入不同的销孔51，可调整横板的高度，也即调整凸 透镜与光伏电池之间的距离。凸透镜采用条形菲涅尔透镜3，两支架的横板2 之间安装四块平行的条形菲涅尔透镜3,每块条形透镜位于一列光伏电池上 方，其两端通过卡夹22与转轴8固定，转轴8通过轴承7贯穿横板2，转轴 8的两端各装有风叶轮1，这样只要有微小的风力，风叶轮就能带动条形菲涅 尔透镜转动，无需另配电源。凸透镜与光伏电池之间的距离由透镜的焦距确定，也即安装时首先要测 定所选透镜的焦距，通过调整横板2的高度实现。该距离最好略小于透镜的 焦距，使透镜的焦点P落在光伏电池6的后面，如图5所示，焦点不落在光 伏电池6的表面，可避免光伏电池被灼伤，当透镜转动时，焦点P会扫过相 邻的光伏电池表面，增加短时间的光强，达到最大的发电效率。图4所示条形透镜另一实施例，截面为双面凸弧面。本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种聚光太阳能电池装置，多块光伏电池（６）以阵列形式平铺在一个平面上，其特征在于在该阵列两端各设置一支架，两支架的横板（２）之间安装多块条形透镜（３），每块条形透镜两端装有贯穿横板的转轴（８），转轴两端中至少一个顶端装有风叶轮（１），风叶轮带动条形透镜转动。
【技术特征摘要】
1、一种聚光太阳能电池装置，多块光伏电池(6)以阵列形式平铺在一个平面上，其特征在于在该阵列两端各设置一支架，两支架的横板(2)之间安装多块条形透镜(3)，每块条形透镜两端装有贯穿横板的转轴(8)，转轴两端中至少一个顶端装有风叶轮(1)，风叶轮带动条形透镜转动。2、 根据权利要求1所述的聚光太阳能电池装置，其特征在于光伏电池(6) 与条形透镜(3)之间的距离由透镜的焦距确定。3、 根据权利要求1或2所述的聚光太阳能电池装置，其特征在于所述透镜采用菲涅尔透镜。4、 根据权利要求3...
【专利技术属性】
技术研发人员：李婉珍，
申请(专利权)人：李婉珍，
类型：发明
国别省市：33[中国|浙江]
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