平面转页式太阳能聚光光伏组件制造技术

本实用新型专利技术公开了一种平面转页式太阳能聚光光伏组件。该光伏组件包括多条条形聚光太阳能电池部件、组件边框、驱动机构、传动装置和驱动控制器。所述聚光太阳能电池部件上下两端各有一个封盖，封盖上设置有同轴线端轴，该轴通过轴套分别安装在组件边框上，一端通过传动装置与驱动机构相连，通过驱动控制器控制驱动机构，推动聚光太阳能电池部件同步、同向跟踪阳光最大照度。本实用新型专利技术不仅结构简单，造价低廉，而且性价比高。采用本实用新型专利技术可使聚光太阳能电池部件跟踪阳光最大照度，使阳光一部分射入电池片，另一部分经反射层反射也投入电池片，从而使大面积的阳光全部汇聚在小面积的光伏电池片上，实现最优性价比。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及太阳能光伏发电技术，特别是一种平面转页式太阳能聚光光伏组 件。
技术介绍
太阳能光伏发电由于其能量来自太阳，使用场合广泛、清洁环保、无污染、在建时 间短，因此受到全球市场的广泛关注。一、太阳能光伏电池。太阳能光伏电池的研究分为两大类一为太阳能光伏电池材 料从单晶、多晶，直到非晶化学薄膜电池，从而使模组成本从人民币20-30元/瓦向10-18 元/瓦靠近。二为太阳能光伏电池应用系统结合太阳每天的运动规律，把太阳光聚合到电 池片上，同时结合电池输出功率非线性的特点，运用MPPT或者匹配技术原理，希望获得最 大的发电量和最有商业价值的发电成本比。但无论从“一”或者“二”独立地单方面考虑去 解决低成本发电的问题，都难以一举突破成本和商业瓶颈。主要原因在于采用传统的平面 式最佳安装角度，无论单晶、多晶、非晶硅，若不与采用MPPT或者匹配技术相结合，每天实 际获得的太阳能发电量必大打折扣。通常一块标称100W太阳能光伏模块(100W是在AMI. 5 太阳光，1KW/M2辐射强度所定义的功率)。在10小时良好太阳照射下，通常考虑正弦效应 所获阳光电能理想值接近600Whr (在匹配或MPPT的前提下)，如未匹配或MPPT的方式，按 工程实际一般仅为300 400Whr左右。因此，在实际环境中所得电量即使在晴朗天气条 件下，按目前的工程技术水平，一个1KW的阻性负载，每天工作10小时，通常采用传统的应 用方式，所需的电池组件容量一般需2. 5 3. 2KW的电池片。目前按标准太阳能光伏模组 的标称功率，在实际使用中(10小时)晴朗天气下实际折合平均功率仅为它的1/3 2/3。 因此，实际上单晶、非晶、多晶的独立研究方面，尽管目前非晶、薄膜电池的价格已经降到12 元/W(标称功率价格)，实际需要使用的电池片成本为26 36元/W，加上工程上的其它费 用，目前在3. 5 5万元/KW范围内，与水电1万元/KW相差甚远。二、跟踪系统。目前太阳能光伏组件除了固定式安装，还有采用双轴二元式追踪系 统的安装形式。一般为主立轴式，让光伏组件安装在支架上，通过跟踪最大光源，动态地追 踪调整支架角度和方向让光伏组件获得最大的阳光照射和输出。工程实践表明该方式能有 效地提高日发电量30 50 %，但发电成本下降幅度不明显，并且仅局限于光伏发电站的场 合大面积使用，亦很难推广应用到“百万屋顶，，光伏发电计划中，并且由于机构庞大、结构复 杂，取得降低成本的幅值并不明显。三、聚光太阳能光伏组件。聚光太阳能光伏组件是基于太阳能光伏电池片的输出 与其接收光照度基本按比例增加或递增的特性原理而设计的。它主要是通过透镜或者反射 片来把大面积的太阳能光聚合在小面积的电池片上，来实现同等实际功率输出，而降低电 池片使用量从而达到降低成本目的。在类型上，基本可分高倍聚光和低倍聚光两部分，尽管 独立的电池片(硅)可承受20倍的光照度，但光照聚合的升高，必须与电池片周边材料的 承受能力相适应，因此，通过一般高聚光来降低光伏发电系统的成本在当前的工程实践上是不现实的，并且由于要增加复杂的散热设施，对成本的降低也不明显。
技术实现思路
本技术的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种性价比高、生产成本 低的太阳能光伏发电装置。本技术因此提出一种平面转页式太阳能聚光光伏组件。该组件包括多条条形 聚光太阳能电池部件、组件边框、驱动机构、传动装置和驱动控制器。所述聚光太阳能电池 部件上下两端各有一个端盖，端盖上设置有同轴线端轴，通过轴套分别安装在组件边框上， 上端轴分别穿过轴套通过传动装置与驱动机构相连，通过驱动控制器控制驱动机构推动聚 光太阳能电池部件同步跟踪阳光最大照度。所述聚光太阳能电池部件的横截面为上大下小 的等腰梯形，梯形两腰内侧设置有高反射率的反光层，下底(短边)设置有太阳能电池片， 上底设置有超白钢化玻璃板。梯形两腰及下底构成聚光太阳能电池部件的反射散热槽。所 述聚光太阳能电池部件被此相互平行，均勻排列，其间留有转动间隙。所述传动装置由连杆 和摆杆组成，摆杆一端分别安装在聚光太阳能电池部件端轴上，另一端与连杆活动相连；或 由齿轮和链条组成，齿轮分别安装在聚光太阳能电池部件端轴上，轮齿分别与链条相啮合。 所述聚光太阳能电池部件可共用一个驱动机构，或分组单用一个驱动机构，或分别单用一 个驱动机构。所述驱动控制器包括光电跟踪控制电路，并具有MPPT或最大功率匹配功能， 与驱动机构电连接，可使各聚光太阳能电池部件同步跟踪阳光最大光照度，使光伏组件的 平面法线与正午太阳光保持重合。工作时，将光伏组件平面的法线与正午12点太阳光的射线重合固定，驱动控制器 采用定时式或光感应式激活控制驱动电路，每隔一段时间(一般为20分钟)取样一次，确 定太阳光的最佳垂直方向，然后控制驱动机构推动连杆，通过摆杆带动每一聚光太阳能电 池部件同步转动，当达到接近与阳光垂直重合时，驱动机构停止动作。整个过程聚光太阳能 电池部件皆处于输出状态(该过程约为1 2分钟)。由于各个聚光太阳能电池部件都能 同步跟踪垂直于太阳光，2倍的阳光一部分垂直照射在光伏电池片上，其它的光能通过反射 散热槽的两个反射镜面完整地反射到光伏电池片上，从而实现最大的光能利用和材料有效 利用。在输出的过程中，由于安装了匹配器，匹配器定时地钳制输出电压点，从而使光伏组 件达到最佳的输出。本技术具有以下有益效果1、本技术能够跟踪阳光最大照度，并使阳光一部分射入光伏电池片，另一部 分经反射层反射也投入光伏电池片，从而把大面积的阳光几乎全部汇聚在小面积的光伏电 池片上，实现最优的性/价比在同一种类型(效率)，运用同等日发电量，在可模拟的相同 自然环境下，机械光跟踪系统(相对于固定式安装)可节省20%的成本，聚光(必须与跟踪 结合)可节省45%成本，匹配技术(MPPT)可节省25%成本，将这三种技术有机地结合，可 以达到的成本为80% X75% X60%= 36%，也就是说，可节省64%的成本；2、本技术结构简单，造价低廉，因而可大面积推广应用，包括“百万屋顶”光伏 计划实施；3、本技术对于单晶、多晶或非晶硅薄膜电池片的电压-电流V-I和功率曲线 基本拓扑结构一致，因而可采用MPPT技术或者匹配技术，跟踪最佳的功率点，实现最大工率的输出。附图说明图1为聚光太阳能电池部件工作原理图；图2为平面转页式太阳能聚光光伏组件结构示意图；图3为光电跟踪电路原理图；图4为电压-电流和功率曲线图；图5为平面转页式太阳能聚光光伏组件装配图；图6为聚光太阳能电池部件结构示意图；图7为驱动机构结构示意图。具体实施方式以下结合附图及实施例对本技术作进一步详细描述。参照图1，光伏电池片安装在S2的位置，S2小于Si，S3S3‘为高反射率的材料制成， 当阳光垂直通过Si时，一般分直接射入s2的电池片上，另一部分S3S3‘反射投入s2的电池 片上，使大面积的阳光几乎全部汇聚在小面积的电池片上，实现最优的性/价比。参照图1、2，其中，‘1’、‘2’、…‘n’为聚光太阳能电池部件，在每个聚光太阳能电 池部件两端各有一个端盖201，端盖201上设置有一个同轴线端轴202，通过轴套安装在边 框上，其中上端端轴穿过轴本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种平面转页式太阳能聚光光伏组件，其特征在于：该光伏组件包括多条条形聚光太阳能电池部件、组件边框、驱动机构、传动装置和驱动控制器，所述聚光太阳能电池部件上下两端各有一个端盖，端盖上设置有同轴线端轴，该端轴通过轴套分别安装在组件边框上，通过传动装置与驱动机构相连，通过驱动控制器控制驱动机构推动聚光太阳能电池部件跟踪太阳光最大照度。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：袁伟初，周慧贤，
申请(专利权)人：周慧贤，
类型：实用新型
国别省市：44[中国|广东]