[发明专利]一种包含上转换材料的太阳能电池系统

说明书

本发明提供一种包含上转换材料的太阳能电池系统，将太阳光分离为第一可见光和红外光，并将红外光转换为第二可见光，包括：分光镜片和太阳能电池，分光镜片将太阳光分离为第一可见光和红外光，并将第一可见光照射至太阳能电池；聚光转换组件，聚光转换组件设置在红外光的入射方向，聚光转换组件能够将红外光聚集并转换为第二可见光；反射镜，反射镜设置在第二可见光的入射方向，反射镜将第二可见光反射到太阳能电池的方向。将上转换材料单独放置在太阳能电池外部，通过光路设计，形成系统，可实现外置上转换材料提升太阳能电池性能的作用。

技术领域

本说明书涉及太阳能电池技术领域，具体涉及一种包含上转换材料的太阳能电池系统。

背景技术

上转换材料作用于太阳能电池，主要是利用上转换材料对近红外光照能量的转换利用，该部分能量不能被大多数的太阳能电池利用，甚至会因为太阳能电池的吸收导致电池运行工作温度升高，降低能量转换效率。现有技术对上转换材料在太阳能电池中的应用，主要集中在电池制备过程中，加入上转换材料，也即将上转换材料集成在电池内部，发挥上转换材料光谱转换的作用，如中国专利CN201510741653，公开号为CN105428541A，公开日期为2016年03月23日，公开了一种核壳结构上转换材料的制备方法，将核壳结构上转换材料作为钙钛矿太阳能电池的上转换层材料，提高钙钛矿太阳能电池对红外光的吸收，有效提高电池的效率。

现有技术中，上转换材料的应用主要集中在钙钛矿电池中，没有探讨研究如晶硅类电池、砷化镓类太阳能电池上的具体应用技术。将上转换材料作为太阳能电池的转换层，在膜层制备和电池制备过程中，存在着一定的技术难度，成本较高。因为上转换材料层对固有太阳能电池的内部结构存在一定的阻隔，会增加电池制备的难度，并增加电池制备的破损率。

发明内容

有鉴于此，本说明书实施例提供一种包含上转换材料的太阳能电池系统，以解决上转换材料内置在太阳能电池中制备不便、破损率高、兼容性差等问题。

本说明书实施例提供以下技术方案：

一种包含上转换材料的太阳能电池系统，将太阳光分离为第一可见光和红外光，并将红外光转换为第二可见光，包含上转换材料的太阳能电池系统包括：

分光镜片和太阳能电池，分光镜片将太阳光分离为第一可见光和红外光，并将第一可见光照射至太阳能电池；

聚光转换组件，聚光转换组件设置在红外光的入射方向，聚光转换组件能够将红外光聚集并转换为第二可见光；

反射镜，反射镜设置在第二可见光的入射方向，反射镜将第二可见光反射到太阳能电池的方向。

进一步地，聚光转换组件包括上转换材料、第一聚光器和第二聚光器，第一聚光器的出射口与第二聚光器的入射口相对，上转换材料设置在第一聚光器和第二聚光器之间。

进一步地，聚光转换组件还包括高反射箱体，第一聚光器、第二聚光器和上转换材料均设置在高反射箱体内部。

进一步地，第一聚光器为复合抛物面聚光器。

进一步地，第二聚光器为复合抛物面聚光器、折射式聚光器、透镜类聚光器的一种或多种组合。

进一步地，上转换材料为稀土离子掺杂的重金属卤化物材料、稀土离子掺杂的氟化物材料、稀土离子掺杂的氧化物材料的一种或者多种组合。

进一步地，上转换材料的性状为固体粉末、分散在油性溶剂的粉末、分散在水性溶剂的粉末的一种或者多种组合。

进一步地，太阳能电池为单晶硅太阳能电池、多晶硅太阳能电池、非晶硅类电池、砷化镓类电池、聚合物电池、钙钛矿电池一种或多种组合。

进一步地，反射镜包括镀银膜的光学器件、镀铝膜的光学器件或镀金膜的光学器件。