一种太阳能线聚光光伏发电装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种太阳能线聚光光伏发电装置，包括线聚光透镜、聚光电池、电池基体、减反射罩体。线聚光透镜的焦线位于线聚光透镜和聚光电池之间。减反射罩体固定在电池基体上，聚光电池在减反射罩体内部。减反射罩体包括圆柱面壳体、支撑壳体，内部有反射层。其中圆柱面壳体中心沿透镜焦线方向设有入射条形孔。聚光光线经入射条形孔进入减反射罩体内部，照在聚光电池上，部分光线被聚光电池表面反射射向圆柱面壳体内表面，经反射层反射，由原入射路径照射至聚光电池表面，提高了聚光光线的利用率，聚光电池表面形成均匀的叠加辐射。该装置能进一步降低光伏电池表面的反射损失，提高对聚光光线的利用率，并且不改变原有聚光辐射分布均匀性。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及太阳能利用
，特别是涉及一种对太阳光进行聚光光伏发电利用的装置。
技术介绍
太阳能是一种清洁无污染的可再生能源，取之不尽，用之不竭，充分开发利用太阳能不仅可以节约日益枯竭的常规能源，缓解严峻的资源短缺问题，而且还可以减少污染，保护人类赖以生存的生态环境。在众多的太阳能利用技术中，最为常见的有太阳能光伏发电、太阳能热发电、太阳能热水器等。其中，太阳能聚光光伏发电也是利用太阳能的一种重要形式。太阳能聚光光伏发电一般是利用透镜或反射聚焦方式，将太阳光聚焦在一块较小的光伏电池表面。对于实际应用来说，点聚焦和线聚焦的菲涅尔透镜的应用较为普遍。但由于目前用于高倍聚光的包括砷化镓电池、III -V族半导体多结太阳能电池等的光伏电池的成本较高，阻碍了太阳能聚光光伏发电的推广应用。因此，相关技术人员也在孜孜以求地不断提高光伏电池的聚光倍数和光电转换效率，从而提高了单位面积上的光伏电池的电能转换量，相对降低了光伏电池的使用成本，从而使发电成本有所降低。当太阳能聚焦在光伏电池表面上时，会发生反射损失。为了减少反射损失，通常采用多种措施一种是在电池表面使用减反膜。这层膜通过干涉作用，理论上将膜的上表面的与半导钵界面处反射回来的光相互抵消，其两者的相位差180。，所以前者在一定程度上抵消了后者。一种措施是通过表面制绒减少反射。任何粗糙的表面能增加反射光再弹回表面的概率，而不是将光直接反射到空气中，这样就减少了反射。这些减少反射的技术的工艺都十分复杂，成本较高，并仍有一部分光线会被反射。
技术实现思路
为了克服在线聚光光伏发电技术中，使光伏电池表面减少反射损失的技术措施存在的缺点和不足，本技术提供一种太阳能线聚光光伏发电装置，能够进一步降低光伏电池表面的反射损失，提高对聚光光线的利用率，提高聚光光线的利用率，并且不改变原有聚光辐射分布的均匀性。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是一种太阳能线聚光光伏发电装置，包括线聚光透镜、聚光电池、电池基体、减反射罩体。聚光电池安装在电池基体上，聚光电池上表面与线聚光透镜表面平行，线聚光透镜将太阳入射光线聚焦形成太阳聚光光线，太阳聚光光线通过透镜焦线照射在聚光电池上，线聚光透镜的透镜焦线位于线聚光透镜和聚光电池之间。减反射罩体固定在电池基体上，聚光电池在减反射罩体内部。减反射罩体包括圆柱面壳体、支撑壳体，其中圆柱面壳体中心沿透镜焦线方向设有入射条形孔，支撑壳体的剖面为矩形型。减反射罩体内部有反射层。透镜焦线以聚光电池的表面为对称镜像面形成镜像焦线，镜像焦线是圆柱面壳体内表面的轴心。根据几何和光学知识可知，圆柱面壳体内表面的半径是透镜焦线到聚光电池的表面距离的2倍，透镜焦线正好位于圆柱面壳体上入射条形孔的中心位置，并且与入射条形孔平行，太阳聚光光线全部通过入射条形孔进入减反射罩体内部，照射在聚光电池上，部分光线被聚光电池表面反射后形成反射光线射向圆柱面壳体内表面，经过反射层的反射，再由原入射路径照射至聚光电池的表面用于光电转换，提高了聚光光线的利用率。太阳聚光光线全部通过入射条形孔进入减反射罩体内部，照射在聚光电池表面上的辐射强度是均匀的。由聚光电池表面形成的反射光线再由圆柱面壳体内表面的反射层反射至聚光电池表面上的辐射强度也是均匀的，由光学知识可知，两次均匀的辐射叠加后的辐射强度也是均匀的。均匀的辐射强度的聚光光线在聚光电池上形成的光电转换效率也是相同的，从而使聚光电池具有最佳的光电转换性能。本技术的有益效果是能够进一步降低光伏电池表面的反射损失，提高对线聚光光线的利用率，并且不改变原有聚光辐射的分布的均匀性。附图说明图I是本技术的立体剖面结构应用示意图。图2是本技术的剖面结构及部分光路示意图。图3是本技术的减反射罩体的三视结构示意图。图中标号说明如下I-线聚光透镜、2_聚光电池、3-电池基体、4_减反射罩体、5-圆柱面壳体、6_入射条形孔、7-反射层、8-支撑壳体、10-太阳入射光线、11-太阳聚光光线、12-反射光线、13-透镜焦线、14-镜像焦线。具体实施方式如图I、图2所示，本技术提供一种太阳能线聚光光伏发电装置，包括线聚光透镜I、聚光电池2、电池基体3、减反射罩体4。聚光电池2安装在电池基体3上，聚光电池2上表面与线聚光透镜I表面平行，线聚光透镜I将太阳入射光线10聚焦形成太阳聚光光线11，太阳聚光光线11通过透镜焦线13照射在聚光电池2上，线聚光透镜I的透镜焦线13位于线聚光透镜I和聚光电池2之间。减反射罩体4固定在电池基体3上,聚光电池2在减反射罩体4内部。如图2、图3所示，减反射罩体4包括圆柱面壳体5、支撑壳体8，其中圆柱面壳体5中心沿透镜焦线13方向设有入射条形孔6，支撑壳体8的剖面为矩形型。减反射罩体4内部有反射层7。如图3所示，透镜焦线13以聚光电池2的表面为对称镜像面形成镜像焦线14，镜像焦线14是圆柱面壳体5内表面的轴心。根据几何和光学知识可知，圆柱面壳体5内表面的半径是透镜焦线13到聚光电池2的表面距离的2倍，透镜焦线13正好位于圆柱面壳体5上入射条形孔6的中心位置，并且与入射条形孔6平行，太阳聚光光线11全部通过入射条形孔6进入减反射罩体4内部，照射在聚光电池2上，部分光线被聚光电池2表面反射后形成反射光线12射向圆柱面壳体5内表面，经过反射层7的反射，再由原入射路径照射至聚光电池2的表面用于光电转换，提高了聚光光线的利用率。经聚光电池2表面第二次反射的光线，由太阳聚光光线11的入射路径，经过入射条形孔6反射至减反射罩体4以外而不被利用。如图3所示，太阳聚光光线11全部通过入射条形孔6进入减反射罩体4内部，照射在聚光电池2表面上的辐射强度是均匀的。由聚光电池2表面形成的反射光线12再由圆柱面壳体5内表面的反射层7反射至聚光电池2表面上的辐射强度也是均匀的，由光学知识可知，两次均匀的辐射叠加后的辐射强度也是均匀的。均匀的辐射强度的聚光光线在聚光电池2上形成的光电转换效率也是相同的，从而使聚光电池2具有最佳的光电转换性倉泛。如图3所示，假设聚光电池2表面的反射率为10%，反射层7的反射率为100%，则聚光电池2对太阳聚光光线11的利用率由90%，提高到利用减反射罩体4后的99%，只有约1%的聚光光线经入射条形孔6向外福射而未被利用。如图I所示，一个线聚光透镜I、一个聚光电池2对应一个减反射罩体4。权利要求1.一种太阳能线聚光光伏发电装置，包括线聚光透镜(I)、聚光电池(2)、电池基体(3)，其特征在于，还包括减反射罩体(4);线聚光透镜(I)的透镜焦线(13)位于线聚光透镜⑴和聚光电池⑵之间；减反射罩体⑷固定在电池基体⑶上，聚光电池⑵在减反射罩体(4)内部；减反射罩体(4)包括圆柱面壳体(5)、支撑壳体(8)，其中圆柱面壳体(5)中心沿透镜焦线(13)方向设有入射条形孔(6)，减反射罩体(4)内部有反射层(7);透镜焦线(13)以聚光电池(2)的表面为对称镜像面形成镜像焦线(14)，镜像焦线(14)是圆柱面壳体(5)内表面的轴心，圆柱面壳体(5)内表面的半径是透镜焦线(13)到聚光电池(2)的表面距离的2倍，透镜焦线(13)位于圆柱面壳体(5)上入射条形孔(6)的中心位置，并且与入射条形孔(6)平行。2.根本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种太阳能线聚光光伏发电装置，包括线聚光透镜(1)、聚光电池(2)、电池基体(3)，其特征在于，还包括减反射罩体(4)；线聚光透镜(1)的透镜焦线(13)位于线聚光透镜(1)和聚光电池(2)之间；减反射罩体(4)固定在电池基体(3)上，聚光电池(2)在减反射罩体(4)内部；减反射罩体(4)包括圆柱面壳体(5)、支撑壳体(8)，其中圆柱面壳体(5)中心沿透镜焦线(13)方向设有入射条形孔(6)，减反射罩体(4)内部有反射层(7)；透镜焦线(13)以聚光电池(2)的表面为对称镜像面形成镜像焦线(14)，镜像焦线(14)是圆柱面壳体(5)内表面的轴心，圆柱面壳体(5)内表面的半径是透镜焦线(13)到聚光电池(2)的表面距离的2倍，透镜焦线(13)位于圆柱面壳体(5)上入射条形孔(6)的中心位置，并且与入射条形孔(6)平行。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张德胜，屈良，
申请(专利权)人：新疆天和聚能光伏科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：