专利汇可以提供聚光太阳电池组件专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本实用新型提供一种 聚光太阳 电池 组件,包括至少一个聚光太阳 电池组 件单元,所述聚光太阳电池组件单元包括聚光器和太阳电池阵列,所述聚光器包括一主要由柱面反射镜形成的槽形结构,其特点是,所述聚光器还至少包括一个折射棱镜;太阳光经过所述槽形结构会聚后再入射至所述折射棱镜,并经由所述折射棱镜折射至所述太阳电池阵列;其视场大于一年内太阳光入射 角 的变化,无需配置光学 跟踪 系统,便可用于 太阳能 发电系统。,下面是聚光太阳电池组件专利的具体信息内容。
1.一种聚光太阳电池组件,包括至少一个聚光太阳电池组件单元,所述聚光太阳电池组件单元包括聚光器和太阳电池阵列,其特征在于: 所述聚光器包括一个折射棱镜和一个槽形反射镜结构,所述折射棱镜的垂直于棱的剖面是三角形; 所述槽形反射镜结构是由二个柱面反射镜对置形成,其具有相对的第一开口和第二开口,所述第一开口面朝入射太阳光; 所述太阳电池阵列设置于所述第二开口并且所述折射棱镜通过其底面叠置于所述太阳电池阵列表面; 所述折射棱镜的棱和所述柱面反射镜的轴平行。
2. —种聚光太阳电池组件,包括至少一个聚光太阳电池组件单元,所述聚光太 阳电池组件单元包括聚光器和太阳电池阵列,其特征在于:所述聚光器包括两个对置的折射棱镜和一个槽形反射镜结构,所述折射棱镜的 垂直于棱的剖面是三角形;所述槽形反射镜结构是由二个柱面反射镜对置形成,其具有相对的第一开口和 第二开口,所述第一开口面朝入射太阳光;所述太阳电池阵列的太阳电池是双面太阳电池;所述折射棱镜具有平行于棱的第一平面、第二平面以及第三平面,所述太阳电 池阵列通过光学透明胶粘贴在二个所述折射棱镜的互相平行而且紧靠的第一平面 上,从而二个所述折射棱镜的第一平面和所述太阳电池形成一三明治结构;所述 折射棱镜位于所述槽形反射镜结构内,其面朝所述第一开口的第二平面为透光面, 所述第三平面上设置有反射镜并位于所述第二开口上;所述折射棱镜的棱和所述柱面反射镜的轴平行。
3.如权利要求2所述的聚光太阳电池组件,其特征在于,所述折射棱镜的第 三平面对应的顶角在>0度且<45度的范围内。
4. 一种聚光太阳电池组件,包括至少一个聚光太阳电池组件单元,所述聚光太 阳电池组件单元包括聚光器和太阳电池阵列,其特征在于,所述聚光器包括-一个柱面反射镜;一折光棱镜,其垂直于棱的剖面是三角形;以及一折光盖板,其受光面设置有V形槽阵列并且出光面设置有锯齿形槽阵列; 其中,所述折光棱镜具有平行于棱的第一平面以及第二平面,其第一平面通过折射率与所述折光盖板相同的透光胶粘贴于所述锯齿形槽阵列表面;所述柱面反射镜和所述折光棱镜的第二平面形成槽形结构,所述槽形结构具有相对的第一开口和第二开口,所述第一开口面朝所述锯齿形槽阵列,所述太阳电池阵列设置于所述第二开口,并且面向第一开口;所述折光棱镜的棱、所述柱面反射镜的轴以及所述锯齿形槽阵列的锯齿形槽平行。
5. 如权利要求4所述的聚光太阳电池组件,其特征在于, 所述聚光器还包括:一个折射棱镜,其垂直于棱的剖面是三角形; 其中,所述折射棱镜具有三个平行于棱的平面,所述折射棱镜叠置于所述太阳 电池阵列表面;所述折光棱镜的棱、所述折射棱镜的棱、所述柱面反射镜的轴以及所述锯齿形 槽阵列的锯齿形槽平行。
6. 如权利要求4或5所述的聚光太阳电池组件,其特征在于,所述V形槽列 阵的每一组成单元由至少一个V形槽构成;所述V形槽的底角在>0度且《90度的范围内随机分布或有规则地分布并且槽 宽在》0.01mm且《10mm的范围内随机分布或有规则地分布;所述锯齿形槽阵列的重复单元由至少一个锯齿形槽构成,所述锯齿形槽结构的 底角角度在>30度且<180度的范围内规则地分布且其槽宽在》0.01mm且《10mm 的范围内随机或规则地分布;所述V形槽和所述锯齿形槽互相垂直。
7. —种聚光太阳电池组件,包括至少一个聚光太阳电池组件单元,所述聚光太 阳电池组件单元包括聚光器和太阳电池阵列,其特征在于,所述聚光器包括:一个折射棱镜,其垂直于棱的剖面是三角形,具有平行于棱的第一平面、 第二平面和第三平面;以及一折光盖板,其受光面设置有V形槽阵列并且出光面设置有锯齿形槽阵列; 其中,折射棱镜通过其第三平面贴合锯齿形槽阵列,太阳电池阵列设置于折射 棱镜的第二平面;所述折射棱镜的棱和所述锯齿形槽阵列的锯齿形槽平行。
8. —种聚光太阳电池组件,包括至少一个聚光太阳电池组件单元,所述聚光太 阳电池组件单元包括聚光器和太阳电池阵列,其特征在于,所述聚光器包括:一个折射棱镜,其垂直于棱的剖面是三角形,具有平行于棱的第一平面、 第二平面和第三平面;一柱面反射镜;以及一折光盖板,其受光面设置有V形槽阵列并且出光面设置有锯齿形槽阵列; 其中,折射棱镜的第一平面面朝锯齿形槽阵列,太阳电池阵列设置于折射棱镜 的第二平面,柱面反射镜面朝锯齿形槽阵列且设置于折射棱镜和锯齿形槽阵列之 间;所述折射棱镜的棱、柱面反射镜的棱和所述锯齿形槽阵列的锯齿形槽平行。
9. 如权利要求1至8中任一项权利要求所述的聚光太阳电池组件,其特征在于, 所述平面太阳电池阵列中的太阳电池是光伏电池或光热电池,所述高反射膜是金属 膜、钛膜、银膜、多层介质滤光膜、全息光栅或闪耀光栅。
折射棱镜320材料可选用玻璃、聚碳酸酯(PC)、有机玻璃(PMMA)、聚酯等太 阳光谱内透光材料,通过切磨抛、加热压延、和浇铸加工制成;柱面反射镜311 和312可以是抛物面反射镜、双曲面反射镜、椭球面反射镜、球面反射镜、平面 反射镜或多面折迭反射镜等任何一种反射镜,柱面反射镜311和312可以采用表面 置放有保护层的高反射膜金属板冲压形成,也可以在曲面透光板背面置放高反射膜 形成,所述高反射膜的反射率大于70%,可以是如铝膜、钛膜或银膜等金属膜, 还可以是多层介质滤光膜、全息光栅或闪耀光栅等。
在本实施例中,若有多个太阳电池组件单元3,太阳电池组件单元3之间是并 行排列。太阳电池列阵301可以采用任何一种光伏电池和光热太阳电池切成长条后 组合而成,太阳电池列阵301相邻单元的间距最好在>1 mm且〈50mm范围内, 太阳电池列阵301的总长度最好在>2 mm且<2000 mm范围内。
第二实施例
如图4所示,太阳电池组件单元4包括聚光器和太阳电池阵列401,聚光器包 括一槽形反射镜结构,该槽形反射镜结构由柱面反射镜411和412对置形成,该槽 形结构的槽具有第一开口和第二开口,第一开口面朝入射太阳光,为受光面,第二 开口为聚光面。
本实施例的太阳电池组件单元4与图1中的太阳电池组件1的最大不同在于 其聚光器还包括二个折射棱镜402a和402b,折射棱镜402a和402b的垂直于棱的 剖面是三角形,在本实施例中为直角三角形,相应地,折射棱镜402a具有平行于 其棱的第一平面405、第二平面404和第三平面403,折射棱镜402b具有平行于其 棱的第一平面406、第二平面407和第三平面408。折射棱镜402a和402b的棱分 别与柱面反射镜411和412的轴平行。棱镜402a和402b成镜像对称地设置于第二 开口,棱镜402a和402b的第二平面404、 407位于第一开口和第二开口间,第三 平面403、 408上设置反射镜,第一平面405、 406与双面太阳电池阵列401紧贴在一起,从而折射棱镜402a和402b的第一平面405、 406以及双面太阳电池阵列401 形成三明治结构,太阳电池阵列401通过光学透明胶粘接二个折射棱镜402a和 402b 。
入射光透过第二平面404或407相应的面进入折射棱镜402a或402b,再经多 次反射后,均投射到双面太阳电池列阵401 。折射棱镜402a和402b的第三平面403、 408所对的顶角/?4在> 0度且<45度的范围内。太阳电池阵列401可以是任何一种 双面光伏电池或双面光热太阳电池。双面太阳电池列阵401使本实施例的太阳电池 组件中的二个折射棱镜402a和402b合用一个太阳电池阵列401,因此受光面扩大 一倍,同样受光面和视场大小,太阳电池阵列401面积縮小一半左右,本实施例相 对于第一实施例而言,材料成本很低。
折射棱镜402a和402b材料可选用玻璃、聚碳酸酯(PC)、有机玻璃(PMMA)、 聚酯等太阳光谱内透光材料,通过切磨抛、加热压延、和浇铸加工制成;柱面反射 镜411和412可以是抛物面反射镜、双曲面反射镜、椭球面反射镜、球面反射镜、 平面反射镜或多面折迭反射镜等任何一种反射镜,柱面反射镜411和412可以采用 表面置放有保护层的高反射膜金属板冲压形成,也可以在曲面透光板背面置放高反 射膜形成,所述高反射膜的反射率大于70%,可以是如铝膜、钛膜或银膜等金属 膜,还可以是多层介质滤光膜、全息光栅或闪耀光栅等。太阳电池列阵401可以采 用任何一种光伏电池和光热太阳电池切成长条后组合而成。
第三实施例
请同时参照图5到图5c,太阳电池组件单元5的聚光器包括柱面反射镜510、 折光盖板530、折光棱镜520和太阳电池列阵501,其中,折光盖板530设有V形 槽阵列560和锯齿形槽阵列550。
如图5b所示,折光盖板530的受光面设置有V形槽列阵560, V形槽列阵 560的每一个组成单元是由具有n个顶角不同并且开口宽度和深度也不同的V形槽 并排组合而成,n最好是在1-100范围内的整数,开口宽度在0.01毫米-10毫米(包 括0,01毫米和10毫米)间随机分布,V形槽底角^在o度-90度范围内(包括90度) 随机分布,当然,开口宽度和底角&也可按预定大小规则排列。
折光盖板530的另一表面设置有锯齿形槽列阵550,其中的锯齿形槽的垂直于 槽剖面可以是三角形,在本实施例中是直角三角形,所述锯齿形槽结构的底角角度在>45度且《90度的范围内规则地分布且槽宽在》0.01mm且《10mm的范围内随 机或规则地分布。如图5c所示,所述锯齿形槽的剖面的直角边551垂直于折光盖 板530,斜边552与折光盖板530的夹角即锯齿形槽顶角"53。入射光束透过锯齿 形槽列阵550而被折转一个角度,该折转角度大小取决于顶角"53的大小,"53愈 大,该折转角度愈大,入射光在斜边552保持发生全反射时锯齿形槽顶角的角度是 "53的上限。
折光棱镜520的垂直于棱的剖面最好是直角三角形,也可以是其他三角形形 状,折光棱镜520具有平行于棱的第一平面523、第二平面524以及第三平面525, 第二平面524与折光盖板530垂直,并且第一平面523紧贴于折光盖板530背面的 锯齿形槽列阵550上,第一平面523通过折射率与折光盖板530相同的透光胶540 和锯齿形槽到陣550形成光学均匀无界面地接触;第二平面524对应的顶角"51与 折光盖板530背面的锯齿形槽列阵550中的锯齿形槽的顶角"53可以相等。来自折 光盖板530的一部分光束通过折光棱镜520折转一角度以后,投射到太阳电池阵列 501, 一部分光束由锯齿形槽列阵550折转相同角度后被柱面反射镜510会聚到太 阳电池阵列501。折光棱镜520的第二平面524和柱面反射镜510形成一槽形结构, 该槽形结构具有相对的第一开口和第二开口,第一开口朝向锯齿形槽阵列550,太 阳电池阵列501设置于该槽形结构的远离锯齿形槽阵列550的第二开口。
折光棱镜520的棱、锯齿形槽阵列550的槽和柱面反射镜510的轴平行。
柱面反射镜510可以是抛物面反射镜、双曲面反射镜、椭球面反射镜、球面 反射镜、平面反射镜和多面折迭反射镜等任何一种槽形反射镜,柱面反射镜510 可以采用表面置放有保护层的高反射膜金属板冲压形成,也可以在曲面透光板背面 置放高反射膜形成,所述高反射膜的反射率大于70%,可以是如铝膜、钛膜或银 膜等金属膜,还可以是多层介质滤光膜、全息光栅或闪耀光栅等,太阳电池阵列 501可以采任何一种传统光伏电池和光热太阳电池。
本实施例的太阳电池组件的视场角为入射角A和入射角&之和,入射角&主 要取决于柱面反射镜510,入射角A主要取决于折光棱镜520的顶角《51和锯齿形 槽的顶角"53。折光棱镜520的顶角"51在>0度且《30度范围内,锯齿形槽列阵 550和折光棱镜520的折光作用扩大了视场角〜,可以使柱面反射镜510在较小的 视场角下工作和获得较大的聚光放大倍数。折光棱镜520的第二平面524愈长,折光盖板530和太阳电池阵列501之间 的距离愈远,柱面反射镜510的宽度愈大,折光棱镜520的宽度愈大,开口Do即 折光棱镜520的第二平面524与柱面反射镜510之间的槽形结构的宽度愈宽,聚光 放大倍数就愈大,折光棱镜520的宽度:D。时,本实施例的太阳电池组件单元5的 聚光放大倍数最大,但这时组件的长径比也最大。本实施例的太阳电池组件单元5 沿槽形结构的纵方向无聚光作用,视场角为180度。
第四实施例
本实用新型的聚光太阳电池组件的第四实施例与第三实施例相似,主要差别 在于本实施例的折射棱镜系统还包括折射棱镜,如图6所示,太阳电池组件单元6 还包括折射棱镜601、太阳电池列阵600以及平面反射镜602。折射棱镜601的垂 直于棱的剖视可以是任意三角形形状,在本实施例中是直角三角形,其相应地具有 平行于棱的第一平面607、第二平面608以及第三平面609。太阳电池阵列600设 置于折射棱镜601的第三平面609上,平面反射镜602设置于折射棱镜601的第二 平面608上,平面反射镜602在本实施例中是可选的元件,折射棱镜601的第三平 面面朝由折光棱镜620的第二平面和柱面反射镜610形成的槽形结构的第一开口 。
平面反射镜602与柱面反射镜610相邻接,太阳电池600与折光棱镜620相 邻接,太阳电池列阵600与折光盖板630法向夹角^在土180度范围内,折射棱镜 601的第三平面609对应的顶角^在0度-45度范围内,折射棱镜601扩大了接收 面的宽度,并改善了平面太阳电池列阵600上的光密度均匀性,本实施例的太阳电 池组件在聚光放大倍数和光电转换效率方面优于第三实施例。
第五实施例
本实用新型的聚光太阳电池组件的第五实施例与第四实施例相似,如图7所 示,主要不同在于太阳电池组件单元7的平面太阳电池列阵700与柱面反射镜710 相邻接,平面反射镜701与第一折射棱镜720相邻接,太阳电池列阵700与折光 盖板730的夹角771在±180度范围内,^=0最为可取,这时各个组件单元的太阳电 池列阵位于同一平面内,这使得本实施例的组件的制作工艺与平板太阳电池兼容, 因而更为易于制造。
第六实施例
本实施例与第四实施例相似,如图8所示,其不同之处在于太阳电池组件单元8不包括折光棱镜。在太阳电池组件单元8中,聚光器包括折射棱镜801、柱面反 射镜810和折光盖板830,折射棱镜801的垂直于棱的剖面是三角形,折射棱镜801 具有平行于棱的第一平面805、第二平面806和第三平面807,折射棱镜801的第 一平面805面朝折光盖板830的锯齿形槽阵列,太阳电池阵列800设置于折射棱镜 801的第二平面806,柱面反射镜810面朝折光盖板830的锯齿形槽阵列且设置于 折射棱镜801和折光盖板830的锯齿形槽阵列之间。折射棱镜801的棱、柱面反射 镜810的轴和折光盖板830的锯齿形槽阵列的锯齿形槽平行。折射棱镜801的第三 平面807还可选地设置有平面反射镜802。 第七实施例
本实施例与第六实施例相似,如图9所示,其不同之处在于太阳电池组件单元 9不包括折射棱镜,在太阳电池组件单元9中,聚光器包括一个折射棱镜901和一 折光盖板930。折射棱镜901垂直于棱的剖面是三角形,折射棱镜901具有平行于 棱的第一平面905、第二平面906和第三平面907。折射棱镜901通过其第三平面 907贴合锯齿形槽阵列,太阳电池阵列900设置于折射棱镜的第二平面906;折射 棱镜901的棱和锯齿形槽阵列的锯齿形槽平行。折射棱镜901的第三平面907还可 选地设置有平面反射镜902。
虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上,然而其并非用以限定本实用新 型,任何熟悉本领域的一般技术人员,在不脱离本实用新型的精神和范围内, 应当可作出种种的等效的变化或替换,因此本实用新型的保护范围当视后附的 本申请权利要求范围所界定的为准。
标题 | 发布/更新时间 | 阅读量 |
---|---|---|
荧光波导集光式光伏-光热复合发电装置 | 2020-05-16 | 850 |
一种太阳光全息免跟踪聚焦照明系统 | 2020-05-21 | 285 |
一种孪生高倍聚光太阳电池组件 | 2020-05-22 | 249 |
一种可折叠四棱锥式反射聚光太阳能电池阵 | 2020-05-25 | 348 |
一种高倍聚光光伏组件的对位封装方法 | 2020-05-24 | 853 |
微纳米多重光陷阱型太阳能复合发电一体化装置 | 2020-05-20 | 233 |
一种低倍和高倍聚光太阳电池设备 | 2020-05-19 | 93 |
碟储高聚光热发电站 | 2020-05-13 | 70 |
一种太阳能二联供装置 | 2020-05-14 | 872 |
直杆自动液推器 | 2020-05-23 | 231 |
高效检索全球专利专利汇是专利免费检索,专利查询,专利分析-国家发明专利查询检索分析平台,是提供专利分析,专利查询,专利检索等数据服务功能的知识产权数据服务商。
我们的产品包含105个国家的1.26亿组数据,免费查、免费专利分析。
专利汇分析报告产品可以对行业情报数据进行梳理分析,涉及维度包括行业专利基本状况分析、地域分析、技术分析、发明人分析、申请人分析、专利权人分析、失效分析、核心专利分析、法律分析、研发重点分析、企业专利处境分析、技术处境分析、专利寿命分析、企业定位分析、引证分析等超过60个分析角度,系统通过AI智能系统对图表进行解读,只需1分钟,一键生成行业专利分析报告。