低倍聚光非跟踪光伏发电模块制造技术

一种低倍聚光非跟踪光伏发电模块，它包括太阳能电池片、散热底板、镜面聚光器、镀膜玻璃盖板和边框，所述各太阳能电池片均匀设置，它们通过绝缘导热粘接层均匀粘结于散热底板上，并通过汇流带串联连接；每个太阳能电池片上设置一个镜面聚光器，所述镜面聚光器为无底斗状体，斗状体的较小尺寸的下底开口与太阳能电池片形状相匹配，较大尺寸的上底开口为矩形或正方形，且被镀膜玻璃盖板覆盖；散热底板、镜面聚光器与镀膜玻璃盖板通过边框固定在一起。本发明专利技术具有成本低、性能可靠、使用方便的优点，既可用于电站矩阵建设中，也可用于屋顶建筑物一体化发电中，为太阳能发电技术的应用创造了条件。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种非跟踪聚光太阳能电池组件，属太阳能光伏

技术介绍
随着全球化石油能源的日渐枯竭和人类环保意识的增强，以硅光伏电池为核心的 太阳能发电事业近年来有了飞速的发展。目前，太阳能电池组件主要有两种，即传统的平板 式太阳能光伏电池板和聚光式太阳能电池组件。传统的平板式太阳能光伏电池板在太阳光照射下发电，使用的硅片较多，发电成 本居高难下，无法与火电、水电等竞争，而且由于其硅光电池串使用EVA胶层固封，当某一 局部被飞鸟、树叶等遮挡时，会使光电导下降、电阻上升、局部发热，使胶层化学变性，发生 令业界头痛的黄斑效应，影响透光，甚至烧毁，又无法局部更新，结果使昂贵的整块组件模 板报废。此外，这种硅光电池采用0. 3-0. 6mm厚的EVA密封保护胶层、以及未加有效技术处 理的玻璃板，会削弱入射的有效光强、降低光电转换效率。聚光式太阳能电池组件减少了昂贵的电池片的使用量，一般使用费涅耳透镜、抛 物面镜等光学元件实现高倍聚光。这种发电系统均设置太阳跟踪和水冷装置，否则光斑很 快就会偏离电池片或电池片因温升而失效。虽然跟踪技术和冷却技术是成熟的，但其设备 的制造、运行、维修等成本较高，要占总系统成本的30%以上，从而使通过聚光技术降低发 电成本的初衷落空。此外，这种聚光光斑的光强分布均勻性差，不利于电池片的正常工作。 有的聚光式发电系统使用反射式斗型聚光装置，适合低倍聚光系统，省去了水冷系统、避免 了光强分布均勻性差的缺点，但因其聚光倍数只有3倍左右，还有跟踪系统，结果使降低成 本的初衷也大打折扣。另外，已有反射式斗型产品的聚光效率较低，而且玻璃板外表面3-5 年就会因自然侵蚀而透光率下降，降低了系统的使用效果与寿命。因此，如何克服现有光伏发电系统的技术瓶颈，大幅度地降低光伏系统发电成本， 使太阳能发电系统的效率得到提升，是有关技术人员所面临的难题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足、提供一种发电成本低的低倍聚光非跟踪 光伏发电模块。本专利技术所述问题是以下述技术方案实现的一种低倍聚光非跟踪光伏发电模块，它包括太阳能电池片、散热底板、镜面聚光 器、镀膜玻璃盖板和边框。所述各太阳能电池片均勻设置，它们通过绝缘导热粘接层均勻粘 结于散热底板上，并通过汇流带串联成电池串；每个太阳能电池片上设置一个镜面聚光器， 所述镜面聚光器为无底斗状体，斗状体的较小尺寸的下底开口与太阳能电池形状相匹配， 较大尺寸的上底开口为正方形或长方形，且被镀膜玻璃盖板覆盖；散热底板、镜面聚光器与 镀膜玻璃盖板通过边框固定在一起。上述低倍聚光非跟踪光伏发电模块，所述镀膜玻璃盖板由玻璃基板及镀于其外表面的光学薄膜构成，所述光学薄膜采用常规膜料，所述常规膜料取自二氧化硅、二氧化钛、 二氧化锆、三氧化二铝、五氧化二铌或氟化镁，镀成双层、三层或多层复合光学介质薄膜。上述低倍聚光非跟踪光伏发电模块，所述镜面聚光器的上底开口与下底开口的面 积之比为4 15，镜面聚光器的上下底开口形状为正方形或长方形，四个侧壁与下底面所 成的角度在115° 150°范围内；在聚光器下底开口端的一对侧面边缘开有过线缺口。上述低倍聚光非跟踪光伏发电模块，所述太阳能电池串上设置保护性的致密透明 介质薄膜，把电池片、金属导线(汇流带)、焊接点均保护起来，免受潮气、氧气等的自然侵 蚀。所述致密透明介质薄膜的厚度为5-50nm，不会对电池片的正常工作带来影响。上述低倍聚光非跟踪光伏发电模块，所述散热底板上设置镜面聚光器的定位槽， 散热底板的厚度为0. 5 3mm，其正面是定位凹槽，背面是凸槽。上述低倍聚光非跟踪光伏发电模块，所述镜面聚光器的下底开口端的一对侧面边 缘开有过线缺口。本专利技术采用4 15倍聚光和非跟踪技术，大大降低了光伏发电的成本。镀膜玻璃 盖板的光学薄膜既有增透作用，又可以防止入射光线反射出去，并保护玻璃表面不被自然 侵蚀，有助于提高产品的聚光性能、延长产品的使用寿命。本专利技术以致密透明介质薄膜取代传统太阳能电池组件中的EVA胶层保护电池串， 在使电池串受到保护的同时提高了透光率、避免了黄斑效应、方便了产品的局部维修，有利 于降低产品的制作成本。本专利技术集中了传统的平板式太阳能光伏电池板和聚光式太阳能电池组件两者的 长处、避开了两者的短处，具有成本低、性能可靠、使用方便的优点，既可用于电站矩阵建设 中，也可用于屋顶建筑物发电中，为太阳能发电技术的推广创造了条件。附图说明下面结合附图对本专利技术作进一步说明。图1是本专利技术的结构示意图；图2是图1的A-A剖视图；图3是镜面聚光器的一种斗形结构；图4是散热底板的结构示意图；图5是太阳能电池在散热底板上的安装示意图。图中各标号为1、镜面聚光器；2、汇流带；3、太阳能电池片；4、镀膜玻璃盖板；5、 玻璃基板；6、光学薄膜；7、聚光器定位槽；8、绝缘导热粘接层；9、过线缺口 ；10、正极引线； 11、负极引线；12、边框；13、散热底板。具体实施例方式参看附图，本专利技术在组件模块的玻璃基板5外表面镀光学薄膜6制成镀膜玻璃盖 板4，光学薄膜6是具备三种功能的复合光学薄膜，即对入射光有增透功能、对出射光有反 射功能、对玻璃基板外表面有抗磨耐腐蚀的保护功能。玻璃基板5采用2. 8 5毫米厚的钢化太阳能玻璃板。玻璃板的外表面(阳光照 射面)用二氧化硅(SiO2)、二氧化钛(TiO2)、二氧化锆(ZrO2)、三氧化二铝(Al2O3)、五氧化二铌(Nb2O5)、氟化镁(MgF)为原料，镀成双层、三层或多层复合光学薄膜。对这些膜料进行恰当的搭配和厚度设计，可以使镀膜玻璃盖板4对太阳光谱 (0.4 1. Ιμπι波段)具有增透的作用，不同的膜系设计可得到不同的增透效果；对于入射 光线在镜面聚光器1内经反射后可能反向射出的光线具有多次反射的作用，包括未被镀膜 的玻璃板内表面的反射作用，因而使已进入的光线再逃逸出去的几率减小；选用耐磨耐腐 蚀的膜料制作膜系，对于玻璃板外表面有防磨损抗腐蚀的保护作用。镜面聚光器1为反射式聚光，而不是透射式聚光，其特点是光强分布均勻，装拆 方便，经济耐用，可达25年以上。镜面材料采用金属基镀膜镜面或耐候性好的塑料基金属 膜镜面。本专利技术所说聚光倍数是指镜面聚光器的上底开口与下底开口的面积之比。本专利技术 设定的聚光倍数为4 15，实际应用中需要在4-15倍范围内选择。聚光倍数的一个典型 值是9倍，它兼顾了较好的聚光效果和较好的散热效果。镜面聚光器1的形状为斗状体，四 个侧壁为梯形，上下底的开口为正方形或矩形，光线从较大尺寸的上底开口处射入，除直射 到太阳能电池的那部分光线外，其它入射光线经四个侧面镜面的反射，也都汇聚于较小尺 寸的下底开口处，进入太阳能电池片。聚光器的上下底开口的形状可以是正方形，也可以是 长方形。四个侧壁与下底面所成的角度相等是合理的设置，并且该角度都在115° 150° 范围内，其中一个优化值是125°，它兼顾了较好的聚光效果和较薄的厚度选择。在聚光器 下底开口端的一对侧面边缘开有过线缺口 9，以便让串联各太阳能电池片的汇流带2通过。 同时，镜面聚光器1还可起到压住汇流带、固定太阳能电池片的作用。镜面聚光器1大开口与小开口的面积比的数值、侧壁与下底面所成角度、聚光单 元数量可根据发电模板本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低倍聚光非跟踪光伏发电模块，其特征是，它包括太阳能电池片（３）、散热底板（１３）、镜面聚光器（１）、镀膜玻璃盖板（４）和边框（１２），所述各太阳能电池片（３）均匀设置，它们通过绝缘导热粘接层（８）均匀粘结于散热底板（１３）上并通过汇流带（２）串联连接；每个太阳能电池片（３）上设置一个镜面聚光器（１），所述镜面聚光器（１）为无底斗状体，斗状体的较小尺寸的下底开口与太阳能电池片（３）相匹配，较大尺寸的上底开口被镀膜玻璃盖板（４）覆盖；散热底板（１３）、镜面聚光器（１）与镀膜玻璃盖板（４）通过边框（１２）固定在一起。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李国昌，李果华，
申请(专利权)人：广西天洋机电设备有限公司，李国昌，
类型：发明
国别省市：45[中国|广西]