專利名稱：一種太陽能電池用聚光透鏡及免跟蹤聚光太陽能電池裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種聚光式光伏發(fā)電系統(tǒng)的聚光裝置，特別是指一種免跟蹤太陽光的聚光太陽能電池裝置。
背景技術(shù)：
近年來，由于煤、石油、天然氣等不可再生能源產(chǎn)品的價(jià)格高漲以及各國對(duì)環(huán)境保護(hù)的日益重視，太陽能電池產(chǎn)業(yè)開始在世界范圍內(nèi)蓬勃發(fā)展。然而，由于晶硅半導(dǎo)體昂貴的價(jià)格推高了太陽能電池產(chǎn)品的生產(chǎn)成本，也制約了太陽能電池的推廣和應(yīng)用。聚光式太陽能電池(cpv)由于光接收面小，半導(dǎo)體材料使用較少，生產(chǎn)成本也比較低。但是，聚光式太陽能電池一般都需要設(shè)計(jì)跟蹤太陽光的跟蹤系統(tǒng)和聚光裝置，也加大了聚光式太陽能電池系統(tǒng)的復(fù)雜性和成本?！?br>
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種免跟蹤太陽光的太陽能電池低倍聚光裝置，本裝置可使0-90°范圍內(nèi)任何入射角光線均匯聚于太陽能電池接收面，免去了傳統(tǒng)聚光太陽能電池的太陽光跟蹤系統(tǒng)，降低了聚光式太陽能電池的成本。一種太陽能電池用聚光透鏡，其特征在于其側(cè)面(I)形狀與普通復(fù)合拋物面聚光器(cpc)(圖4)內(nèi)部反射面(6)相同，側(cè)面下部分涂有反射面(7)，反射面的內(nèi)表面可反射光線，該透鏡有一個(gè)平滑上表面(2)和下表面(3)，透鏡材質(zhì)可以是各種玻璃、有機(jī)玻璃、其他透明介質(zhì)。免跟蹤聚光太陽能電池裝置，其特征在于由多個(gè)由發(fā)電單元(圖2)矩陣排列組成，所述發(fā)電單元(圖2)包括
一種太陽能電池聚光透鏡，其特征在于其側(cè)面(I)形狀與普通復(fù)合拋物面聚光器(cpc)(圖4)內(nèi)部反射面(6)相同，側(cè)面下部分涂有反射面(7)，反射面的內(nèi)表面可反射光線，該透鏡有一個(gè)平滑上表面(2)和下表面(3)，透鏡材質(zhì)可以是各種玻璃、有機(jī)玻璃、其他透明介質(zhì)，及晶硅太陽能電池單元(5)，該晶硅太陽能電池單元(5)位于透鏡下表面(3)下方用于接收光線并將光能轉(zhuǎn)化為電能。相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明提供的聚光太陽能電池具有入射光線容忍角度大的特點(diǎn)，在合適材質(zhì)的透鏡和一定的幾何聚光比下可以做到0-90°全方位入射角光線的收集，免去了傳統(tǒng)聚光太陽能電池的太陽光跟蹤系統(tǒng)，降低了聚光太陽能電池裝置的生產(chǎn)成本。


圖I是本發(fā)明提供的一種太陽能電池用聚光透鏡的示意圖。圖2是本發(fā)明提供的免跟蹤聚光太陽能電池裝置的發(fā)電單元示意圖。圖3是本發(fā)明提供的免跟蹤聚光太陽能電池裝置的示意圖。
圖4是普通復(fù)合拋物面聚光器(CPC)的示意圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明提供的免跟蹤聚光太陽能電池裝置包括多個(gè)發(fā)電單元(圖2)，每個(gè)發(fā)電單元(圖2)包括一個(gè)聚光透鏡(圖I)和一個(gè)位于聚光透鏡出光口下方的晶硅太陽能電池片
(5)透鏡出光面(3)和太陽能電池片(5)之間填充有透明膠質(zhì)或其他透明介質(zhì)(4)。該聚光透鏡側(cè)面(I)與普通復(fù)合拋物面聚光器反光面(6)相同，側(cè)面的下部分有涂有反射面(7)，光線進(jìn)入聚光透鏡后發(fā)生折射，降低了入射角，調(diào)整透鏡聚光比和透鏡材質(zhì)的折射率，可把進(jìn)入透鏡的光線的入射角控制在透鏡復(fù)合拋物面?zhèn)让?I)的最大聚光接收角范圍內(nèi)，做到全角度接收光線。光線射入透鏡后在透鏡的側(cè)面(I)發(fā)生全反射，或者在反光涂層(7)發(fā)生反射，通過透鏡的下表面進(jìn)入膠質(zhì)或透明介質(zhì)層(4)，由于填充在出光口和太陽能電池之間的透明膠質(zhì)或者其他透明介質(zhì)(4)大于等于透鏡材質(zhì)的折射率并且小于·等于晶硅太陽能電池單元(5)受光面的折射率，所以，光線在透鏡下表面(3)不會(huì)發(fā)生全反射，而會(huì)直接射入填充層(4)，最后射入晶硅太陽能電池片(5)。
權(quán)利要求
1.一種太陽能電池用聚光透鏡，其特征在于其側(cè)面(I)形狀與普通復(fù)合拋物面聚光器(cpc)(圖4)內(nèi)部反射面(6)相同，側(cè)面下部分涂有反射面(7)，反射面(7)的內(nèi)表面可反射光線，該透鏡有一個(gè)平滑上表面(2)和下表面(3)，透鏡材質(zhì)可以是各種玻璃、有機(jī)玻璃、其他透明介質(zhì)。
2.按照權(quán)利要求I所述的太陽 能電池聚光透鏡，其特征在于所述普通復(fù)合拋物面聚光器(CPC)(圖4)其入射口和出光口可以是圓形，也可以是方形。
3.按照權(quán)利要求I所述的太陽能電池聚光透鏡，其特征在于所述平滑上表面(2)鍍有減反射膜。
4.免跟蹤聚光太陽能電池裝置，其特征在于由多個(gè)由發(fā)電單元(H)矩陣排列組成，所述發(fā)電單元(圖2)包括 一種太陽能電池聚光透鏡，其特征在于其側(cè)面(I)形狀與普通復(fù)合拋物面聚光器(cpc)(圖4)內(nèi)部反射面(6)相同，側(cè)面下部分涂有反射面(7)，反射面的內(nèi)表面可反射光線，該透鏡有一個(gè)平滑上表面(2)和下表面(3)，透鏡材質(zhì)可以是各種玻璃、有機(jī)玻璃、其他透明介質(zhì)，及晶硅太陽能電池單元(5)，該晶硅太陽能電池單元(5)位于透鏡下表面(3)下方用于接收光線并將光能轉(zhuǎn)化為電能。
5.按照權(quán)利要求4所述的免跟蹤聚光太陽能電池裝置，其特征在于所述透鏡下表面(3)和太陽能電池單元(5)之間填充透明膠質(zhì)或其他透明介質(zhì)(4)，透明膠質(zhì)或透明介質(zhì)的折射率大于等于透鏡材質(zhì)的折射率并且小于等于晶硅太陽能電池單元(5)受光面材質(zhì)的折射率。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種聚光式光伏發(fā)電系統(tǒng)的聚光裝置，特別是指一種免跟蹤太陽光的聚光太陽能電池裝置。傳統(tǒng)晶硅半導(dǎo)體昂貴的價(jià)格推高了太陽能電池產(chǎn)品的生產(chǎn)成本，也制約了太陽能電池的推廣和應(yīng)用。本發(fā)明免跟蹤聚光太陽能電池可使0-90°范圍內(nèi)任何入射角光線均匯聚于太陽能電池接收面，免去了傳統(tǒng)聚光太陽能電池的太陽光跟蹤系統(tǒng)，降低了聚光式太陽能電池的成本。
文檔編號(hào)H01L31/052GK102790114SQ201210304858
公開日2012年11月21日 申請(qǐng)日期2012年8月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月25日
發(fā)明者趙雪冰 申請(qǐng)人:趙雪冰