[发明专利]导光太阳能电池板

说明书

本发明涉及一种导光太阳能电池板,包括导光板、支架、光源方向探测器、汇聚口和光波导；所述导光板包括聚焦微透镜阵列、单镜面光栅、拐角镜面和镜面底盘，所述导光板由支架支撑，所述汇聚口位于导光板圆盘中间；所述汇聚口上方为光源方向探测器，光源方向探测器下端连有光波导。光线垂直入射透镜阵列后经过单镜面光栅的缝隙后，一部分光会直接照射到镜面底盘上，一部分光会照射到弯曲镜面上，弯曲镜面会将其反射到单镜面光栅的背面之后，会再次被反射，最后所有的光线会汇集到汇集口处，经光波导传输到太阳能面板室用来太阳能发电，该结构可将平行入射光收集并传输，结构简单，成本低廉，提高了发电效率。

技术领域

本发明涉及新能源领域，具体涉及一种导光太阳能电池板。

背景技术

传统的太阳能器件是将昂贵的太阳能电池板暴露在室外，且为了获取足够的电能，通常又需要大面积的光伏面板协同工作。首先光伏面板昂贵的成本目前是制约太阳能器件推广的主要障碍，如何提高其转换效率，且减少安装面积，成为光伏领域一个亟待解决的问题。其次，传统的光伏面板直接暴露在阳光下，不仅要经受风吹雨打等自然条件考验，对于中国空气严重污染的室外环境，粉尘颗粒等污染物的堆积对光伏面板的影响也是毁灭性的。

因此如何提高光伏面板转换效率，减少面板使用数量，避免光伏面板的恶劣工作环境，是一个急需解决的问题。

发明内容

本发明的目的是针对上述技术问题，提供一种导光太阳能电池板。

本发明提供的技术方案是：

一种导光太阳能电池板，包括导光板、支架、光源方向探测器、汇聚口和光波导；所述导光板包括聚焦微透镜阵列、单镜面光栅、拐角镜面和镜面底盘，所述导光板由支架支撑，所述汇聚口位于导光板圆盘中间；所述汇聚口上方为光源方向探测器，光源方向探测器下端连有光波导。

所述导光板上设有一块聚焦微透镜阵列，所述聚焦微透镜阵列的形状为方形、圆形、多边形或不规则形状，材料为亚克力塑料材料或者玻璃材料。

所述导光板聚焦微透镜阵列的后焦面上放置一块单镜面光栅，单镜面光栅的背光面为可反光的镜面，单镜面光栅的小孔/狭缝正好位于聚焦微透镜阵列的焦点上。所述单镜面光栅的材质为金属或玻璃。

所述单镜面光栅的小孔/狭缝下侧有一弧面的拐角镜面，拐角镜面的弧面圆心在所述汇聚口一侧。

具体的，所述单镜面光栅为孔光栅,所述拐角镜面垂直弧度为1/4圆，水平弧度为1/2圆，内、外侧均为可反射光线的镜面。其主要作用是保证光线全部往汇聚口方向传播和防止透过其它透镜光线从该小孔处泄露。

所述导光板底部有一镜面底盘，所述镜面底盘的向阳面为镜面，且与水平方向有一定夹角，即远离汇聚口侧的底盘应略高于汇聚口侧，可保证光线会向汇聚口处汇集。

所述汇聚口位于导光板圆盘中间，主要作用是将导光板收集来的太阳光进行耦合并通过光波导传递出去。

光源方向探测器的主要作用是时刻监视太阳光的入射方向，所述光源方向探测器可以实时监测太阳光的入射方向，进而实时调整导光板的倾斜方向，保证在任何时候光线都是垂直入射到导光板上的。

光线垂直入射透镜阵列后经过单镜面光栅的缝隙后，一部分光会直接照射到镜面底盘上。一部分光会照射到拐角镜面上，拐角镜面会将其反射到单镜面光栅的背面之后，会再次被反射。最后所有的光线会汇集到汇聚口处，经光波导传输到太阳能面板室用来太阳能发电。

另一具体结构是，导光板聚焦微透镜阵列的后焦面上放置一块具有长条形狭缝的光栅，光栅背光面为可反光的镜面，沿着光栅下侧设有一具有弧面的柱体拐角镜面,拐角镜面的形状为沿着柱体的中轴线切开的1/2空心柱体，柱体的圆心在汇聚口一侧。

本发明与现有技术相比，其显著优点是：