[实用新型]低成本聚光太阳能光伏发电装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及太阳能发电领域，特别是涉及低成本聚光太阳能光伏发电装置。

背景技术

随着光伏电池生产技术的逐步提高，光电转换效率在上升，制造成本在下降。但是，光伏电池仍然未能普及应用，现有的光伏电池成本高昂，短时间内无法收回投资，与其他供电方式相比，没有竞争力。而正在开发的价格更加低廉的光伏电池尚处于研究阶段，在短期内不会进入市场。相比之下，使用聚光器来倍增光伏电池接收的光能的方案更加现实，可以有效的降低现有太阳能发电的价格。现在出现了一些聚光太阳能光伏发电装置，各太阳能电池之间采用铜箔连接，但是这些装置价格昂贵，不利于推广。

石石墨烯是一种由碳原子以sp2杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的平面片状结构的新材料，从石墨材料中剥离出的单层碳原子面，是碳的二维结构，硬度超过钻石，同时又像橡胶一样可以伸展。它的导电和导热性能超过任何铜线，重量几乎为零。石墨烯的发现在纳米科技上是有跨时代意义的。石墨烯在新型材料、太阳能电池、传感器、纳米电子学、复合材料、场发射材料及能量存储等领域具有广泛的应用。

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，提供一种低成本聚光太阳能光伏发电装置，用石墨烯薄膜代替铜箔作为导电层，提高了太阳能光伏发电装置的发电效率，降低了聚光太阳能光伏发电装置的成本，并延长了聚光太阳能光伏发电装置的使用寿命。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：低成本聚光太阳能光伏发电装置，它包括多块太阳能电池、底板、多个菲涅尔透镜和外框，每块太阳能电池的背面设置有散热板，散热板排列安装在底板上，每块太阳能电池正面设置有菲涅尔透镜，菲涅尔透镜排列安装在外框上，外框安装在底板上，太阳能电池之间通过石墨烯薄膜连接，太阳能电池的正面与菲涅尔透镜之间设置有光漏斗。

所述的光漏斗的形状为锥形，包括上、下两个端口和四个等腰梯形的侧面，上端口的面积大于下端口的面积。

所述的光漏斗的材料为金属或纯石英。

所述的光漏斗的下端口形状和大小与太阳能电池的有效面形状和大小完全一致。

所述的石墨烯薄膜的原子层数为两层、四层或六层。

所述的光漏斗的高度为太阳能电池高度的3倍。

所述的菲涅尔透镜的材料为高密度聚乙烯。

本实用新型的有益效果是：

（1）各太阳能电池之间采用铜箔连接，由于石墨烯薄膜电阻率极低，电子迁移的速度极快，提高了聚光太阳能光伏发电装置的发电效率；

（2）采用石墨烯薄膜代替铜箔，降低了太阳能光伏发电装置的价格，有利于聚光太阳能光伏发电技术的推广；

（3）石墨烯薄膜比铜箔的机械强度更好，不容易断裂，可以延长聚光太阳能光伏发电装置的使用寿命；

（4）漏斗的下端口形状和大小与太阳能电池的有效面形状和大小完全一致，保证了汇聚后的太阳光完全聚集到太阳能电池的有效面上，提高了发电量；

（5）菲涅尔透镜的材料采用高密度聚乙烯，具有良好的抗老化性能，能够大大延长其工作寿命。

附图说明

图1为本实用新型低成本聚光太阳能光伏发电装置的结构示意图；

图中：1-菲涅尔透镜，2-外框，3-光漏斗，4-太阳能电池，5-底板，6-散热板，7-石墨烯薄膜。

具体实施方式

下面结合附图进一步详细描述本实用新型的技术方案，但本实用新型的保护范围不局限于以下所述。

如图1所示，低成本聚光太阳能光伏发电装置，它包括多块太阳能电池4、底板5、多个菲涅尔透镜1和外框2，每块太阳能电池4的背面设置有散热板6，散热板6排列安装在底板5上，每块太阳能电池4正面设置有菲涅尔透镜1，菲涅尔透镜1排列安装在外框2上，外框2安装在底板5上，太阳能电池4之间通过石墨烯薄膜7连接，太阳能电池4的正面与菲涅尔透镜1之间设置有光漏斗3。由于石墨烯薄膜7电阻率极低、电子迁移的速度极快，采用石墨烯薄膜7代替原有的铜箔作为导电层，提高了聚光太阳能光伏发电装置的发电效率，降低了聚光太阳能光伏发电装置的成本，另外，由于石墨烯薄膜7具有比铜箔更好的机械性能，不容易断裂，可以延长聚光太阳能光伏发电装置的使用寿命。

所述的光漏斗3的形状为锥形，包括上、下两个端口和四个等腰梯形的侧面，上端口的面积大于下端口的面积。

所述的光漏斗3的材料为金属或纯石英。