專利名稱：聚光光伏模塊用二次光學(xué)勻光鏡結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及太陽能光伏發(fā)電模塊，具體地說是一種將太陽光完整折射至光伏發(fā)電模塊底部芯片的光學(xué)勻光鏡結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
太陽能光伏發(fā)電技術(shù)讓我們享受到太陽給予的清潔可再生能源，而太陽能高倍聚光光伏發(fā)電模塊內(nèi)之收光組件采二次光學(xué)勻光鏡結(jié)構(gòu)，可將追日系統(tǒng)之允許誤差角度從 0. 2度提升至1. 2度，且提升太陽能芯片面積利用率幾乎達(dá)100%，達(dá)到均勻散熱之目的。專利申請200810042090. 5所描述的是一種高倍聚光非跟蹤光伏發(fā)電模塊，它包括太陽能電池片、散熱底板、鏡面聚光器、鋼化玻璃蓋板和邊框，所述各太陽能電池片均勻設(shè)置，它們通過絕緣導(dǎo)熱粘接層均勻粘結(jié)于散熱底板上，并通過匯流帶串聯(lián)連接；每個太陽能電池片上設(shè)置一個鏡面聚光器，所述鏡面聚光器為無底斗狀體，斗狀體的較小尺寸的下底開口與太陽能電池片形狀相匹配，較大尺寸的上底開口為矩形或正方形，且被鋼化玻璃蓋板覆蓋；散熱底板、鏡面聚光器與鋼化玻璃蓋板通過邊框固定在一起。這種結(jié)構(gòu)具有成本低、性能可靠、使用方便的優(yōu)點。但是上述的結(jié)構(gòu)，系采用漏斗形二次光學(xué)勻光鏡結(jié)構(gòu)，由于追日系統(tǒng)角度有了偏差，容易造成漏光、太能光聚光光斑過小，會造成太陽能高倍聚光光伏發(fā)電模塊芯片溫度過高、效能下降、芯片溫度過高與芯片有效面積利用率不足等缺點。

發(fā)明內(nèi)容
基于此，本發(fā)明的目的是提供一種聚光光伏模塊用二次光學(xué)勻光鏡結(jié)構(gòu)，該勻光鏡結(jié)構(gòu)能夠有效提高聚光效果，均勻?qū)㈥柟庹凵渲恋撞啃酒?。本發(fā)明的另一個目的在于提供一種聚光光伏模塊用二次光學(xué)勻光鏡結(jié)構(gòu)，該勻光鏡結(jié)構(gòu)使太陽能芯片有效面積利用率高、易于散熱，增加追日系統(tǒng)之允許誤差角度，有利于提升整體太陽能高倍聚光光伏發(fā)電效能，且結(jié)構(gòu)簡單，易于實現(xiàn)。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的。一種聚光光伏模塊用二次光學(xué)勻光鏡結(jié)構(gòu)，其特征在于該勻光鏡為上大下小的方錐形，且該方錐形勻光鏡的上表面具有突出的球面，陽光通過二次光學(xué)勻光鏡和球面時，能夠折射太陽光至二次光學(xué)勻光鏡內(nèi)底部，而形成一聚光區(qū)，聚光區(qū)位于方錐形的底部，這樣該勻光鏡結(jié)構(gòu)能夠有效地提高聚光效果，能夠?qū)㈥柟饩鶆蛘凵涞降撞康男酒?。所述的二次光學(xué)勻光鏡通常以以玻璃材質(zhì)(二氧化硅)所制成，且其為上大下小之方錐形，突出的球面為半圓球面，便于將光線折射到方錐形底部的聚光區(qū)，且上部的方錐形表面有一半圓球面和方錐形相交所形成的二次光學(xué)勻光鏡結(jié)構(gòu)，陽光通過二次光學(xué)勻光鏡表面之半圓球面時，能夠折射太陽光至二次光學(xué)勻光鏡的底部，而形成一聚光區(qū)；一太陽能芯片，配置于該聚光區(qū)內(nèi)，增加其所應(yīng)用的追日系統(tǒng)允許誤差角度，使底部芯片的面積利用率達(dá)100%，達(dá)到均勻散熱之目的，使芯片效能提升。
所述二次光學(xué)勻光鏡結(jié)構(gòu)系為上大下小之方錐形，且上部方錐形表面有一半圓球面結(jié)構(gòu)；且方錐形的橫截面為正方形，便于光線在方錐形勻光鏡內(nèi)的折射。更進一步，所述方錐形的橫截面為正四方形。所述半圓球體，其下表面與方錐形的上表面固定在一起。上述半圓球體，其底面的直徑與方錐形上表面的最短的長度或?qū)挾纫恢?。所述方錐形，其系以玻璃材質(zhì)(二氧化硅)或壓克力等類似材質(zhì)所制成之上大下小的方錐形，且方錐形為實心結(jié)構(gòu)。該二次光學(xué)勻光鏡由高透光材料制成。半圓球面通常也是由高透光材料制作。方錐形的底面大小通常是根據(jù)太陽能芯片的大小決定，而方錐形的高度則是根據(jù)具體條件或設(shè)計要求制作。更進一步，在半圓球面與方錐形結(jié)合的過程中，可以采用在方錐形表面以任何材質(zhì)黏貼一半圓球面的方法，也可以直徑制作成一體結(jié)構(gòu)，或者是其它的固定方式。本發(fā)明采用方錐形勻光鏡結(jié)合球面，陽光通過二次光學(xué)勻光鏡和球面時，能夠折射太陽光至二次光學(xué)勻光鏡內(nèi)底部，形成一聚光區(qū)，而聚光區(qū)位于方錐形的底部，這樣能夠有效地提高聚光效果，能夠?qū)㈥柟饩鶆蛘凵涞降撞康男酒?。因而，在追日系統(tǒng)的應(yīng)用中，聚光區(qū)完全覆蓋在太陽能芯片上，使太陽能芯片有效面積利用率高、易于散熱，增加追日系統(tǒng)之允許誤差角度，有利于提升整體太陽能高倍聚光光伏發(fā)電效能，且結(jié)構(gòu)簡單，易于實現(xiàn)。


下面結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明做進一部描述圖1為本發(fā)明實際結(jié)構(gòu)詳細(xì)2D示意圖。圖2為整體結(jié)構(gòu)3D立體示意圖。圖3為作動示意圖。圖4為追日系統(tǒng)與陽光垂直受光面偏移1. 2度，折射示意圖。其中1為二次光學(xué)勻光鏡，2為半圓球面，3為上方錐形表面，4為下方錐形，5為太陽能芯片，6為基板，7為菲涅爾透鏡，8為鋼化玻璃，9為太陽能聚光光伏模塊受光面陽光行進方向，10、太陽光繞射行進方向。
具體實施例方式如圖1所示，本發(fā)明所實現(xiàn)的二次光學(xué)勻光鏡通常應(yīng)用于太陽能高倍聚光光伏發(fā)電模塊內(nèi)，該光伏發(fā)電模塊包括有勻光鏡1、半圓球體2、太陽能芯片5和基板6，結(jié)合圖2所示，勻光鏡1為上大下小之方錐形結(jié)構(gòu)，其上方錐形表面3大，下方錐形表面4小，太陽能芯片5設(shè)置于下方錐形表面4的底部，太陽能芯片6再固定在基板6上。勻光鏡1的橫截面為正四方形，便于進行光線折射；上方錐形表面3所覆蓋的半圓球面2，其底部的直徑與上方錐形表面3的直徑長度和寬度一致，這樣半圓球體2能夠完全覆蓋并固定于上方錐形表面3上，至于上方錐形表面3的大小通常根據(jù)設(shè)計要求確定。二次光學(xué)勻光鏡通常以玻璃制成，其以上大下小方式形成方錐體，便于光線入射后進行折射，在勻光鏡的下方錐形表面4形成一個小的聚光區(qū)。上大方錐表面3和半圓球面2的結(jié)合通常采用粘貼的方式，下方錐形表面4也黏貼于太陽能芯片上5，太陽光9垂直照射于鋼化玻璃8后，經(jīng)菲涅爾透鏡7聚光后，光斑聚焦于半圓球面2表面中心上，以半圓球面之球形折射陽光，均勻?qū)㈥柟庹凵渲恋撞刻柲苄酒?上如圖3所示。當(dāng)追日系統(tǒng)垂直陽光受光面角度偏差了 1. 2度時，太陽光9傾斜照射于鋼花玻璃 8后，經(jīng)菲涅爾透鏡7聚光后，光斑聚焦于半圓球面2表面上，但光斑位置偏移于半圓球面2 的中心，陽光再經(jīng)由半圓球面2和勻光鏡1依然可將陽光完整折射至太陽能芯片5上，如圖 4所示。總之，本發(fā)明制作簡單，容易實現(xiàn)，能夠均勻?qū)㈥柟庹凵渲恋撞啃酒⒃黾幼啡障到y(tǒng)之允許誤差角度，從而有利于提升整體太陽能高倍聚光光伏發(fā)電效能?？傊?，以上所述，僅為本發(fā)明的較佳實施例，并非用來限定本發(fā)明實施例的范圍。 即凡依本發(fā)明申請專利范圍所作的均等變化及修飾，皆在本發(fā)明的專利范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種聚光光伏模塊用二次光學(xué)勻光鏡結(jié)構(gòu)，其特征在于該勻光鏡為上大下小的方錐形，且該方錐形勻光鏡的上表面具有突出的球面。
2.如權(quán)利要求1所述的聚光光伏模塊用二次光學(xué)勻光鏡結(jié)構(gòu)，其特征在于二次光學(xué)勻光鏡通其為上大下小之方錐形，所述突出的球面為半圓球面。
3.如權(quán)利要求1所述的聚光光伏模塊用二次光學(xué)勻光鏡結(jié)構(gòu)，其特征在于所述方錐形的橫截面為正方形。
4.如權(quán)利要求3所述的聚光光伏模塊用二次光學(xué)勻光鏡結(jié)構(gòu)，其特征在于所述方錐形的橫截面為正四方形。
5.如權(quán)利要求1所述的聚光光伏模塊用二次光學(xué)勻光鏡結(jié)構(gòu)，其特征在于所述半圓球面，其下表面與方錐形的上表面固定在一起。
6.如權(quán)利要求5所述的聚光光伏模塊用二次光學(xué)勻光鏡結(jié)構(gòu)，其特征在于上述半圓球面，其底面的直徑與方錐形上表面的最短的長度或?qū)挾纫恢隆?br> 7.如權(quán)利要求1所述的聚光光伏模塊用二次光學(xué)勻光鏡結(jié)構(gòu)，其特征在于所述方錐形，為實心結(jié)構(gòu)，該二次光學(xué)勻光鏡由高透光材料制成，半圓球面也是由高透光材料制作。
全文摘要
本發(fā)明是一種聚光光伏模塊用二次光學(xué)勻光鏡結(jié)構(gòu)，該勻光鏡為上大下小的方錐形，且該方錐形勻光鏡的上表面具有突出的球面，陽光通過二次光學(xué)勻光鏡和球面時，能夠折射太陽光至二次光學(xué)勻光鏡內(nèi)底部，而形成一聚光區(qū)，聚光區(qū)位于方錐形的底部，這樣該勻光鏡結(jié)構(gòu)能夠有效地提高聚光效果，能夠?qū)㈥柟饩鶆蛘凵涞降撞康男酒稀?br> 文檔編號G02B19/00GK102323661SQ20111025185
公開日2012年1月18日 申請日期2011年8月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月30日
發(fā)明者邱繼澄 申請人:深圳市升陽綠能科技有限公司