[发明专利]高效光伏发电聚光器

说明书

技术领域

本发明涉及一种光伏发电聚光器，特别是一种高效光伏发电聚光器，属于太阳能利用技术领域。

背景技术

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，太阳能光伏发电技术实现了直接将太阳能转化为电能，是一种最方便的利用方式，它具有运行安全可靠、无需燃料、无噪声、无污染、可就地利用、使用维护简便、规模可大可小等优点，因而受到了世界各国的重视。

虽然太阳能光伏发电具有很多优点，但在光伏发电的发展过程中，使用成本过高一直是制约其迅速推广应用的关键因素。其重要原因之一是:用于生产太阳能电池的半导体材料价格昂贵，消耗量大，导致以太阳能电池为核心的光伏发电系统的成本难以大幅度降低。

常规的光伏发电系统一般是将太阳能电池固定安装，价格居高不下，难以迅速推广应用。根据太阳能电池在一定条件下输出的电流与接受的光照强度成正比增加而又不至于影响光伏电池寿命的特征，人们开始研究采用聚光和跟踪技术，希望在获得同样电能的情况下减少太阳能电池的用量，而增加的跟踪聚光的成本远低于所节约的太阳能电池的成本相当于用普通的金属玻璃等材料代替昂贵的半导体材料。德国、美国、西班牙、澳大利亚等国都分别开发了菲涅尔透镜聚光、反射聚光等各种聚光光伏发电系统，现有折射聚光的缺点是光强均匀性较差，透过率难以提高，制造成本较高，大型抛物面反射聚光的缺点是抛物面反射镜制造难度大，成本较高，反射镜容易破碎，机构整体防风性能差。这些均导致整套系统性价比提高不明显，使得聚光光伏发电系统的优势难以体现。到目前为止，仅有少量试验、示范性质的聚光光伏发电系统投入运行。

近几年来，我国太阳能光伏组件产量几乎以每年翻番的速度增长，但太阳能光伏技术开发和利用的水平不仅远低于发达国家，也落后于印度、巴西等发展中国家。尽管我国有着很好的太阳能资源和光伏电池制造能力，但是太阳能光伏产业的整体水平与发达国家还有很大的差距，一是太阳能电池所使用的晶体硅原料的生产依赖进口，原料紧缺，目前乃至今后很长一段时期，成本下降的空间较小，二是太阳能光伏系统应用还很少。

现有的光伏发电聚光器结构及特点:菲涅尔透镜聚光器(聚光不均匀)；大型抛物面聚光(制造难度大)；V型聚光器(聚光倍数低)；八面玲珑聚光器(四个三角形镜面聚光不均匀)；我们之前设计的蝶式，由于全部采用发射镜聚光，对污染较大的地区，太阳的散射光较多，实际聚光效果不理想。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有较高反射镜利用率的高效光伏发电聚光器，它还具有精度高、重量轻、成本低廉、性价比高、可批量注塑制造的特点。

为实现上述目的，本发明的技术解决方案是:

本发明是一种高效光伏发电聚光器，它包括反射圆筒、圆形电池片和散热板；所述的反射圆筒为口部直径大、底部直径小的圆筒状形构件，反射圆筒的底部安装在散热板上；所述的圆形电池片安装在反射圆筒的小直径底部端口处且固定在散热板上。

所述的反射圆筒的圆筒内壁形状采用一条曲线或由多条直线组成的折线作母线，绕中心线旋转得到的回转曲面，太阳光经过该回转曲面反射后可均匀照射到底部的圆形电池片上。

所述的多个高效光伏发电聚光器排列安装跟踪太阳转动的支架上。

所述的圆形电池片通过导热胶直接粘贴在散热片上。

所述的反射圆筒采用精密注塑成型，反射圆筒内壁采用真空直流溅射镀膜技术，在塑料的圆筒内壁上镀上一层反射膜，以提高太阳光线的反射率。

所述的圆形电池片硅材料可直接由圆柱硅棒切得成型。

所述的散热板可直接作为安装整个高效光伏发电聚光器的连接架，通过螺栓联接把塑料制成的反射圆筒固定在散热板上，再通过螺栓联接把整个高效光伏发电聚光器固定在跟踪太阳转动的支架上。

本发明还包括一透光罩，该透光罩安装在反射圆筒大口径端口处，把整个反射圆筒内腔封装起来。

采用上述方案后，本发明具有以下优点:

(1)由于本发明的反射圆筒内壁采用真空直流溅射镀膜技术，可获得较高的反射率；内壁曲面，可确保太阳光线经过它反射后均匀地照到底部的圆形电池片上；反射圆筒采用注塑工艺，适合大批量生产，达到重量轻、成本低、性价比高。