[实用新型]一种低倍聚光光伏发电模块

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种聚光太阳能电池组件模块，属太阳能光伏技术领域。

背景技术

随着全球能源的日渐枯竭和人类环保意识的增强，以硅光伏电池为核心的太阳能发电事业近年来有了飞速的发展。目前，太阳能电池组件主要有两种，即传统的平板式太阳能光伏电池板和聚光式太阳能电池组件。

传统的平板式太阳能光伏电池板在太阳光照射下发电，使用的硅片较多，发电成本居高难下，无法与火电、水电等竞争，而且由于其硅光电池串使用EVA胶层固封，易发生令业界头痛的黄斑效应，影响透光，甚至烧毁，且又无法局部更新，结果使昂贵的整块组件模板报废。此外，这种硅光电池采用0.3-0.6mm厚的EVA密封保护胶层、以及未加有效技术处理的玻璃板，会削弱入射的有效光强、降低光电转换效率。

聚光式太阳能电池组件减少了昂贵的电池片的使用量，一般使用费涅耳透镜、抛物面镜等光学元件实现高倍聚光。这种发电系统均设置太阳跟踪和水冷装置，以解决光斑偏离电池片的问题或因温升而致电池片失效的问题。虽然跟踪技术和冷却技术是成熟的，但其设备的制造、运行、维修等成本较高，要占总系统成本的30%以上，从而使通过聚光技术降低发电成本的初衷落空。此外，这种聚光光斑的光强分布均匀性差，不利于电池片的正常工作。

有的聚光式发电系统使用反射式斗型聚光装置，它适合低倍聚光系统，虽然省去了水冷系统、避免了光强分布均匀性差的缺点，但因其聚光效率较低，十几倍的聚光比设计在实践中只能得到3倍左右的聚光效果，聚光效率不到10%（此处所谓聚光效率是指照射到硅电池片上的光能与入射光能的比值）。有的聚光式发电系统还需另设跟踪系统，结果使降低成本的初衷也大打折扣。此外，已有聚光式发电系统的玻璃板外表面因未加保护，3-5年就会因自然侵蚀而透光率下降，降低了系统的使用效果与寿命。

因此，如何克服现有光伏发电系统的技术瓶颈，大幅度降低光伏系统发电成本，使太阳能发电系统的效率得到提升，是有关技术人员面临的难题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足、提供一种发电成本低的低倍聚光光伏发电模块。

本实用新型所述问题是以下述技术方案实现的：

一种低倍聚光光伏发电模块，它包括太阳能电池片、金属散热底板、镜面聚光器、镀膜透明盖板和边框；所述各太阳能电池片成行设置，它们通过绝缘导热粘接层均匀粘结于金属散热底板上，并通过汇流带串联成电池串；相邻两行太阳能电池片之间设置与金属散热底板整体挤压成型或分离成型的横截面为人字形的条状镜面聚光器，把入射光线会聚在电池片上；所述镀膜透明盖板覆盖在镜面聚光器的上方；金属散热底板（9）、镜面聚光器（1）与镀膜透明盖板（4）密封装配成一体，内部充入保护性气体。

上述低倍聚光光伏发电模块，所述镀膜透明盖板采用玻璃或透明树脂基板，所述玻璃或透明树脂基板外表面为平面，内表面为横截面呈锯齿形的折面，把入射光线经折射会聚到太阳能电池片下方几个厘米处，在玻璃或透明树脂基板的外表面或/和内表面镀有光学薄膜，所述光学薄膜采用常规膜料，所述常规膜料取自二氧化硅、二氧化钛、二氧化锆、三氧化二铝、五氧化二铌、五氧化二钽、或氟化镁，镀成单层、双层、三层或多层复合光学介质薄膜。

上述低倍聚光光伏发电模块，相邻两镜面聚光器的上部间距与下部间距（即电池片宽度）之比（即几何聚光比）为2～15，镜面聚光器侧面与太阳能电池片平面之间的夹角在115°～135°范围内，聚光器反射面为平面、折面或曲面。设计透射聚光+反射聚光系统，使入射光线在垂直入射和不太大仰角的斜入射时，最多经一次反射就能全部会聚在硅片上，保证了聚光效率不会因斜入射而急剧下降。一个典型的包容仰角是±7°，大于一天中主要光照时段内太阳仰角的变化量，因此可以免去日跟踪机构，只需在日常维护中季节性地调整发电模块的仰俯角，夏季大约一个月、冬季大约一周调整一次即可，以保证获得更多的电能。

上述低倍聚光光伏发电模块，所述太阳能电池串上设置保护性的致密透明介质薄膜，所述致密透明介质薄膜覆盖在太阳能电池片、汇流带和焊点上，使之免受潮气、氧气等的自然侵蚀，所述致密透明介质薄膜的厚度为10-200nm。

上述低倍聚光光伏发电模块，所述金属散热底板上设置镜面聚光器的定位槽，金属散热底板的厚度为0.5～3mm，其正面是定位凹槽，背面是凸槽。

上述低倍聚光光伏发电模块，入射太阳光经镀膜透明盖板折射汇聚后的直线称为焦线，所述焦线平行于条状镜面聚光器且位于太阳能电池片的下方处。