太阳辐射收集器制造技术

一种包括聚光器（１２）和光伏电池（１４）的太阳辐射收集器（１０），聚光器（１２）至少包括棱镜形的主要部（１６），主要部（１６）包括：主入口孔（２０），其具有周边、适于接收辐射的外表面以及内表面；主接收器平面；侧壁（２６），其至少沿部分周边而与主入口孔（２０）相接；以及反射底部表面。主要部（１６）适于利用至少自主入口孔（２０）的内表面的全内反射而将通过主入口孔（２０）进入的辐射向着主接收器平面（２４）进行聚集。主入口孔（２０）包括参照区域，该参照区域被限定为主入口孔的位于两条线（３６ａ，３６ｂ）之间的区域，所述线中的每一条是主入口孔（２０）与虚平面（３７ａ，３７ｂ）的相交线，虚平面与主接收器平面（２４）的最末端（２４ａ，２４ｂ）以及主入口孔（２０）均垂直；主入口孔（２０）的总面积超过了参照区域的总面积。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及太阳辐射收集器，特别是涉及适合于聚集辐射的太阳辐 射收集器。
技术介绍
众所周知，可以通过各种方法利用太阳辐射来产生可用能源。其中 一个方法是使用适于将太阳辐射转换成电的光伏电池。进一步认识到，可以通过聚集太阳光来降低使用光伏电池产生电的 单位功率成本。这样，相同量的太阳光可以射到能够提取相似量的或等 量的电的更小型的因此更廉价的光伏电池。现有技术中已知聚集太阳辐射的很多方法和装置。例如，授权给Uematsu等人的US 6294723公开了一种光伏模块，该光伏模块包括多个 聚光器以及多个光电检测器，各聚光器具有光入射平面和反射平面，并 且各光电检测器与这些聚光器中的一个相接触，即使该模块被安置为使 得春(秋)分时的太阳光从右上侧倾斜地而不是垂直地入射到光入射平 面，例如在该模块被安置为与屋顶等的曲面相接触的情况下，该模块也 能够在全年中有效地捕获光并有效地产生电力。在该模块中，各聚光器 被形成为满足下面如下关系的形状在包括光入射平面、反射平面和光 电检测器的横截面中从光入射平面的法线向右倾斜的第一入射光的光捕 获效率比在上述横截面中从该法线向左倾斜的第二入射光的光捕获效率 大，并且这些聚光器都布置在一个方向上。授权给Gibson的US 2006/0283495公开了一种太阳能电池装置结构 及其制造方法。该装置具有后盖元件，该后盖元件包括表面区域和背部 区域。该装置还具有覆盖该后盖元件的表面区域而设置的多个光伏区域。 在一个优选实施方式中，该多个光伏区域占据了整个光伏空间区域。该装置具有覆盖该后盖元件的一部分的封装材料以及与该封装材料连接的 前盖元件。至少沿所述后盖元件和所述前盖元件的外周区域具有一交界 区域。至少在该交界区域形成有密封区域以形成与该后盖元件和该前盖 元件独立的太阳能电池。在一个优选实施方式中，对于独立的太阳能电 池来说，该整个光伏空间区域/该后盖的表面区域的比例是大约0.8或小于0.8。此外，在下述出版物中公开了太阳能聚光器 Ideal Prism Solar Concentrators, by D. R. Mills and J. E. Giutronich (published in Solar Energy, Vol. 21， pp. 423-430 by Pergamon Press, Ltd., Great Britain;■A New Static Concentrator PV Module with Bifacial Cells for Integration on Facades: The PV Venetian Store, by J. Alonso， et al" appearing in Photovoltaic Specialists Conference, 2002. Conference Record of the Twenty-Ninth IEEE, 19-24 May, 2002, pp. 1584-1587; and-High Efficiency Photovoltaic Roof Tile with Static Concentrator, by S. Bowden， et al.， appearing in Photovoltaic Energy Conversion, 1994., Conference Record of the Twenty Fourth ; IEEE Photovoltaic Specialists Conference - 1994, 1994正EE First World Conference on, 5-9 December, 1994， pp. 774-777。
技术实现思路
根据本专利技术的一个方面，提供了一种包括聚光器(例如，填充有电 介质的聚光器)和光伏电池的太阳辐射收集器，其中，所述聚光器至少包括棱镜形的主要部，该主要部 -包括主入口孔，该主入口孔具有周边、适于接收辐射(例如太阳光)的 夕卜表面、以及内表面； 主接收器平面；侧壁，该侧壁至少沿部分所述周边而与所述主入口孔相接；以及反射底部表面；并且-适于利用至少自所述主入口孔的所述内表面的全内反射而将通过所述主入口孔进入的辐射向着所述主接收器平面进行聚集；其中，所述主入口孔包括参照区域，该参照区域被限定为所述主入 口孔的位于两条线之间的区域，所述线中的每一条是所述主入口孔与虚 平面的相交线，其中所述虚平面与所述主接收器平面的最末端以及所述 主入口孔均垂直(在几何形状上，该参照区域可以被形成为位于所述主 入口孔上的矩形，其中例如当所述主入口孔和所述主接收器平面之间的 相交线与所述周边的相对的一个边平行时，该矩形的一个边与所述主入 口孔和所述主接收器平面之间的相交线重合)；所述主入口孔的总面积大 致超过了所述参照区域的总面积，即至少部分所述周边大致偏离了所述 参照区域(即从所述参照区域向外延伸)。因此，其聚光率大于其中入口 孔与所述参照区域大致重合的类似设计的参照太阳辐射收集器的聚光 率。将会认识到，下文中在说明书和权利要求书中，术语棱镜和棱镜形 应理解为是指能够透射的固体，而不限于任何特定形状。将进一步认识到，下文中在说明书和权利要求书中，术语^应理解 为是指光入射表面，即，光通过其进入的表面，而不一定是指具有物理 上的孔或开口。在加以必要的变更的情况下，通过组合以下实施方式中的任意一个 或更多个可以进一步实施所述太阳辐射收集器。该太阳辐射收集器可以进一步包括辅助部，所述辅助部 -具有与所述主接收器平面大致重合的第二入口孔； -包括所述光伏电池；并且-适于将经由所述第二入口孔而进入的辐射向着所述光伏电池进行 引导。所述辅助部可以是棱镜。所述主要部和所述辅助部可以一体地形成 为单棱镜。所述辅助部可以包括至少一个反射表面，该反射表面具有至少包括抛物面部的至少一个截面(即，其被形成为复合抛物面型聚光器)。 所述光伏电池可以是双面的，所述辅助部的所述反射表面被形成为具有两个抛物线段和以圆弧形成的中央段，使得-所述两个抛物线段的焦点互相重合并与所述圆弧的圆心重合，且位于所述辅助部内；-所述抛物线段中每一个的近端与所述中央段的一端重合； -所述抛物线段中每一个的远端与所述反射平面的一端重合； -第一线和第二线间形成的锐角等于所述辅助部的接收角的一半，其中所述第一线连接所述圆弧的圆心以及所述抛物线段之一的远端，并且 所述第二线从所述圆弧的中点起延伸出所述圆弧的圆心；以及-所述光伏电池至少从所述圆弧的圆心延伸到所述反射表面的中央 段的一点；所述辅助部的接收角大致等于所述主要部的出射角。 所述光伏电池可以突出到所述反射表面之外。所述光伏电池的第一边缘可以与所述第二入口孔的第一边缘大致重 合，所述反射表面被形成为具有呈圆弧的第一段和呈抛物线的第二段， 使得-，所述光伏电池在所述第一段的第一端和所述辅助部的所述第二入 口孔的第一端之间延伸；-所述第二段在所述第一段的第二端和所述第二入口孔的第二端之 间延伸；，所述第二段的抛物线的焦点与所述第一段的第一端重合；以及 ，第一线和第二线之间形成的锐角等于所述辅助部的所述接收角的一半，其中所述第一线沿所述第二入口孔延伸，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种包括聚光器和光伏电池的太阳辐射收集器，所述聚光器至少包括棱镜形的主要部，该主要部：　.包括：　主入口孔，该主入口孔具有周边、适于接收辐射的外表面、以及内表面；　主接收器平面；　侧壁，该侧壁至少沿部分所述周边而与所 述主入口孔相接；以及　反射底部表面；并且　.适于利用至少自所述主入口孔的所述内表面的全内反射而将通过所述主入口孔进入的辐射向着所述主接收器平面进行聚集；　其中，所述主入口孔包括参照区域，该参照区域被限定为所述主入口孔的位于 两条线之间的区域，所述线中的每一条是所述主入口孔与虚平面的相交线，其中所述虚平面与所述主接收器平面的最末端以及所述主入口孔均垂直；所述主入口孔的总面积大致超过了所述参照区域的总面积。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：伊塔巴卢齐，戈嫩芬克，
申请(专利权)人：毕达哥拉斯太阳公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]