[发明专利]一种辐射透射比可调的采光发电一体化玻璃

说明书

本发明公开一种辐射透射比可调的采光发电一体化玻璃。由聚光器、封装材料和置于双层玻璃之间的太阳能电池板组成。入射到表面的光通过顶部玻璃层发生透射，表面以下的聚光器通过内全反射使光集中。太阳能电池板将部分入射辐射转化为电能，其余的则以热能的形式消散。聚光器之间有一定的间距，允许光直接传输，这有助于为建筑内部提供日间照明，保证在太阳光得到高效利用的前提下室内照明不受到影响。系统的应用基于窗户但不局限与窗户，可适用与多角度多场景的全面应用。不仅增强太阳光利用效率，且保证了太阳能电池板工作的可靠程度，在生产能耗的同时可根据不同场景照明需求对聚光器间距进行调整以满足室内正常照明需要。

技术领域

本发明属于太阳能综合利用及高效光伏技术领域，属于一次能源，具体说是涉及一种辐射透射比可调的采光发电一体化玻璃。

背景技术

根据世界能源理事会的报告，建筑是目前最大的电力消耗者，占大多数国家能源消耗的40％左右，只有提供经济上可行的解决方案，并能很好地与现有架构相结合时，才能扭转能源消耗不断增加的趋势。而太阳能因为其无污染、且储量丰富等优点，正在被各个国家列入补充能源的队列中，积极开发着各种系统来合理利用太阳能。

与典型的光伏系统相比，安装建筑集成光伏系统的净成本要低很多，但此类系统受到太阳能电池效率的限制。同种光伏设备中系统光学元件上的辐射经折射、反射、散射再传输到太阳能电池上，这种辐射通常是不均匀的，这样的辐射会在一定程度上影响太阳能电池板的可靠性。

而提高这类系统性能的最有效方法之一是集中入射光，典型的聚光光伏系统包括较大尺寸的光学元件、聚光器、较小尺寸的太阳能电池和连接在一起的散热系统。入射到光学元件上的阳光集中在太阳能上，可将聚光光伏集成到建筑的任何部分。

发明内容

本发明的目的在于提供了一种辐射透射比可调的采光发电一体化玻璃。

本发明的设计思想为：为了合理利用建筑集成光伏系统且保证太阳能电池的工作效率，实现太阳能的高效利用，采用建筑集成光伏系统基础上且不影响白天室内的正常照明。阳光在辐射太阳能电池板前先由一定几何形状的结构来对光线进行会聚，然后再被太阳能电池板加以利用。

基于上述特点，提出一种辐射透射比可调的采光发电一体化玻璃。所研究的系统本质上由聚光器、封装材料和置于两片玻璃之间的太阳能电池组成。入射到表面的光通过顶部玻璃层发生透射，表面以下的聚光器通过全反射使光集中。太阳能电池将部分入射辐射转化为电能，其余的则以热能的形式消散。聚光器之间有一定的间距，允许光直接传输，这有助于为建筑内部提供日间照明，保证在太阳光得到高效利用的前提下室内照明不受到影响。系统的应用基于窗户但不局限与窗户，可适用与多角度多场景的全面应用。不仅增强太阳光利用效率，且保证了太阳能电池板工作的可靠程度，在生产能耗的同时可根据不同场景照明需求对聚光器间距进行调整以满足室内正常照明需要，是一项应用前景良好的太阳能利用技术。

为了实现上述目的，本发明的技术方案为：一种辐射透射比可调的采光发电一体化玻璃，其特征在于，包括：高透过率双层玻璃，以及设置在高透过率双层玻璃之间的间隔设置的多个聚光器/太阳能电池板模组，所述聚光器/太阳能电池板模组和高透过率双层玻璃之间通过硅橡胶封装材料固定；每个所述聚光器/太阳能电池板模组均包括一个聚光器和一个太阳能电池板，所述聚光器由透明聚氨酯材料晶体制备，透光率达95％，采用倒梯形设计，倒梯形聚光器的下底与外层玻璃通过硅橡胶封装材料相连，倒梯形聚光器的上底与太阳能电池板相连，进而通过硅橡胶封装材料与内层玻璃相连；所述多个聚光器/太阳能电池板模组等间隔设置，且聚光器的安装个数及相邻聚光器间的安装距离可以依据需求调整，通过改变其安装时的间距，进而使透过间距照射入室内的进光量可控，满足不同的照明需求。

如上所述的辐射透射比可调的采光发电一体化玻璃，其特征在于：所述倒梯形聚光器两条腰所在的面贴有一层高反射银膜，可以使90～95％的进入聚光器的太阳光汇聚到太阳能电池表面，保证光伏真空玻璃的发电效率。