專利名稱：一種太陽能電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種太陽能電池，尤其是一種可以自動跟蹤太陽所在位置的太陽能電池。
背景技術(shù)：
光電池是利用光生伏特效應(yīng)把光直接轉(zhuǎn)變成電能的器件。由于它廣泛用于把太陽能直接變電能，因此又稱為太陽電池、太陽能光伏電池。目前，應(yīng)用最廣、最有發(fā)展前途的是硅光電池。硅光電池轉(zhuǎn)換效率的理論值，最大可達(dá)對％，而實(shí)際上只達(dá)到10% 18%。然而要把這效率僅為10% 18%光電轉(zhuǎn)換的能量最大限度地儲存起來并加以利用就成為太陽能應(yīng)用的一個重要的課題。目前國內(nèi)的太陽能發(fā)電系統(tǒng)裝機(jī)容量已經(jīng)達(dá)到較大的規(guī)模，但是大部分使用的是無跟蹤裝置的太陽能發(fā)電系統(tǒng)，即太陽能電池板安裝后，其朝向是固定，這樣就導(dǎo)致了太陽能電池板全天工作在較大輻射強(qiáng)度(> 800W/m2)的時(shí)間僅有3小時(shí)左右，其它時(shí)間太陽能電池板均工作在低效率狀態(tài)，從而造成了太陽能電池的低利用率。然而如果太陽能電池板加裝了自動跟蹤系統(tǒng)，可使得太陽能電池板全天工作在較大輻照度(> 800W/m2)的時(shí)間提高至6 7小時(shí)左右，從而也大大增加了太陽能電池板的輸出功率，特別在200W/m2左右低輻照度的時(shí)段中，功率增加幅度超過了 200%，因而也使得太陽能電池板的日平均功率可增加約40%以上。由于太陽能電池價(jià)格昂貴，無跟蹤裝置的發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電效率較低，普遍推廣將會受到影響，因此加裝自動跟蹤系統(tǒng)可更大規(guī)模地推廣太陽能發(fā)電系統(tǒng)。

實(shí)用新型內(nèi)容有鑒與此，本實(shí)用新型提出一種太陽能電池，通過一個自動跟蹤系統(tǒng)，使得太陽能電池面板始終與太陽光保持垂直，最大程度的利用太陽光輻照度，提高太陽能電池的利用率。根據(jù)上述目的提出的一種太陽能電池，包括跟蹤系統(tǒng)和安裝在跟蹤系統(tǒng)上的電池面板，其中跟蹤系統(tǒng)包括驅(qū)動系統(tǒng)、時(shí)鐘系統(tǒng)、經(jīng)緯度輸入系統(tǒng)和控制系統(tǒng)，電池面板能動地安裝在驅(qū)動系統(tǒng)，時(shí)鐘系統(tǒng)對該控制系統(tǒng)提供一時(shí)間信號，經(jīng)緯度輸入系統(tǒng)對該控制系統(tǒng)提供一經(jīng)緯度信號，所述控制系統(tǒng)利用上述兩個參量精確計(jì)算出實(shí)時(shí)地太陽方位，并控制該驅(qū)動系統(tǒng)，使得該電池面板與太陽光保持垂直。該經(jīng)緯度輸入系統(tǒng)可以為人機(jī)通訊裝置或者衛(wèi)星定位裝置。較佳地，驅(qū)動系統(tǒng)具有球狀機(jī)械移動臺，所述電池面板安裝在該球狀機(jī)械移動臺上并按該球狀軌跡運(yùn)行。較佳地，該太陽能電池還包括一太陽光輻照度檢測裝置，連接該驅(qū)動裝置和該控制裝置，該太陽光輻照度檢測裝置可以是光強(qiáng)傳感器，并根據(jù)實(shí)時(shí)的光強(qiáng)數(shù)據(jù)決定太陽能電池的工作時(shí)間?；蛘咴撎柟廨椪斩葯z測裝置為電壓電流檢測器，連接在電池面板的輸出端，根據(jù)即時(shí)的輸出情況，換算出此時(shí)的太陽光輻照強(qiáng)度，并決定太陽能電池的工作時(shí)間。
以下結(jié)合附圖以具體實(shí)施例對本實(shí)用新型做詳細(xì)說明。
圖1是本實(shí)用新型第一實(shí)施方式的太陽能電池的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本實(shí)用新型第二實(shí)施方式的太陽能電池的結(jié)構(gòu)示意圖
具體實(shí)施方式
請參見圖1，圖1是本實(shí)用新型第一實(shí)施方式的太陽能電池的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1 所示，該太陽能電池包括跟蹤系統(tǒng)100以及安裝在跟蹤系統(tǒng)100上的電池面板110。跟蹤系統(tǒng)100進(jìn)一步包括驅(qū)動系統(tǒng)102、時(shí)鐘系統(tǒng)103、經(jīng)緯度輸入系統(tǒng)104和控制系統(tǒng)101。其中，驅(qū)動系統(tǒng)102為一球狀機(jī)械運(yùn)動平臺，其表面具有運(yùn)動槽，電池面板110能動地安裝在該驅(qū)動系統(tǒng)101上，并且延該運(yùn)動槽以球形軌跡運(yùn)動。時(shí)鐘系統(tǒng)103對該控制系統(tǒng)101提供一時(shí)間信號，經(jīng)緯度輸入系統(tǒng)104對該控制系統(tǒng)101提供一經(jīng)緯度信號，控制系統(tǒng)根據(jù)該時(shí)間信號和經(jīng)緯度信號，計(jì)算出實(shí)時(shí)狀態(tài)下太陽坐標(biāo)對應(yīng)在球形軌跡上的位置，并控制驅(qū)動系統(tǒng)102，使電池面板110運(yùn)動到始終與太陽光保持垂直的位置。進(jìn)一步的，在上述的太陽能電池中時(shí)鐘系統(tǒng)103可在系統(tǒng)失電的情況下持續(xù)運(yùn)行，保證時(shí)鐘正確，系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)實(shí)時(shí)讀取當(dāng)前的精確時(shí)間，為計(jì)算太陽在球坐標(biāo)系中的精確位置提供時(shí)間依據(jù)；經(jīng)緯度輸入系統(tǒng)104可以為人機(jī)通訊裝置，包括一手動輸入裝置和輸出界面，人員通過手動輸入裝置輸入自定義的經(jīng)緯度信息，通過輸出界面將該信息傳輸至控制系統(tǒng) 101中?；蛘呓?jīng)緯度輸入系統(tǒng)104為衛(wèi)星定位裝置，包括衛(wèi)星通訊裝置，實(shí)時(shí)接受衛(wèi)星傳輸?shù)慕?jīng)緯度信息，進(jìn)行自動定位?？刂葡到y(tǒng)根據(jù)計(jì)算得到太陽在球坐標(biāo)系中的位置角度，驅(qū)動系統(tǒng)102進(jìn)一步包括水平運(yùn)行電機(jī)和垂直運(yùn)行電機(jī)，控制系統(tǒng)101根據(jù)計(jì)算得到太陽在球坐標(biāo)系中的位置角度，使得電池面板100運(yùn)行至朝向太陽的位置，達(dá)到太陽能電池板的最大發(fā)電量。請參見圖2，圖2是本實(shí)用新型第二實(shí)施方式的太陽能電池的結(jié)構(gòu)示意圖。在該太陽能電池中，還包括一太陽光輻照度檢測裝置202，連接該驅(qū)動裝置和該控制裝置，該太陽光輻照度檢測裝置可以是光強(qiáng)傳感器，并根據(jù)光強(qiáng)數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)判斷太陽升起和落下高度當(dāng)太陽落下至設(shè)定高度時(shí)，預(yù)示著夜晚的到來，則停止系統(tǒng)運(yùn)行，當(dāng)太陽升起至設(shè)定高度時(shí)， 預(yù)示著白天的到來，使得系統(tǒng)繼續(xù)工作。這種根據(jù)輻照度來決策太陽能電池板的跟蹤時(shí)間間隔和控制系統(tǒng)的休眠時(shí)間的方式，可以更大程度的節(jié)省系統(tǒng)本身運(yùn)行所需的電量。或者該太陽光輻照度檢測裝置202為電壓電流檢測器，連接在電池面板的輸出端，根據(jù)即時(shí)的輸出情況，換算出此時(shí)的太陽光輻照強(qiáng)度，并決定太陽能電池的工作時(shí)間。綜上所述，本實(shí)用新型通過將太陽能電池面板安裝在基于球系坐標(biāo)的機(jī)械裝置之上，控制系統(tǒng)通過控制電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度和方向驅(qū)動太陽能電池板在一個球系坐標(biāo)內(nèi)運(yùn)動到需要的位置，即朝向太陽的位置，根據(jù)系統(tǒng)的精確時(shí)鐘，可保證太陽能電池板全天工作在與光線垂直的方向，達(dá)到太陽能電池的最大發(fā)電量。由以上較佳具體實(shí)施例的詳述，希望能更加清楚描述本實(shí)用新型的特征與精神，
4而并非以上述所揭露的較佳具體實(shí)施例來對本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍加以限制。相反地，其目的是希望能涵蓋各種改變及具相等性的安排于本實(shí)用新型所欲申請的權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種太陽能電池，包括跟蹤系統(tǒng)和安裝在跟蹤系統(tǒng)上的電池面板，其特征在于所述跟蹤系統(tǒng)包括驅(qū)動系統(tǒng)、時(shí)鐘系統(tǒng)、經(jīng)緯度輸入系統(tǒng)和控制系統(tǒng)，所述電池面板能動地安裝在驅(qū)動系統(tǒng)，所述時(shí)鐘系統(tǒng)對該控制系統(tǒng)提供一時(shí)間信號，所述經(jīng)緯度輸入系統(tǒng)對該控制系統(tǒng)提供一經(jīng)緯度信號，所述控制系統(tǒng)控制該驅(qū)動系統(tǒng)，使該電池面板與太陽光保持垂直。
2.如權(quán)利要求1所述的太陽能電池，其特征在于所述經(jīng)緯度輸入系統(tǒng)為人機(jī)通訊裝置或者衛(wèi)星定位裝置。
3.如權(quán)利要求1所述的太陽能電池，其特征在于所述驅(qū)動系統(tǒng)具有球狀機(jī)械移動臺， 所述電池面板按該球狀軌跡運(yùn)行。
4.如權(quán)利要求1所述的太陽能電池，其特征在于還包括一太陽光輻照度檢測裝置，連接該驅(qū)動裝置和該控制裝置。
5.如權(quán)利要求4所述的太陽能電池，其特征在于所述太陽光輻照度檢測裝置為一光強(qiáng)傳感器。
6.如權(quán)利要求4所述的太陽能電池，其特征在于所述太陽光輻照度檢測裝置為電壓、 電流檢測器，連接在該電池面板的輸出端。
專利摘要一種太陽能電池，包括跟蹤系統(tǒng)和安裝在跟蹤系統(tǒng)上的電池面板，跟蹤系統(tǒng)包括驅(qū)動系統(tǒng)、時(shí)鐘系統(tǒng)、經(jīng)緯度輸入系統(tǒng)和控制系統(tǒng)，通過將太陽能電池面板安裝在基于球系坐標(biāo)的驅(qū)動系統(tǒng)上，控制系統(tǒng)通過控制電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度和方向驅(qū)動太陽能電池板在一個球系坐標(biāo)內(nèi)運(yùn)動到需要的位置，即朝向太陽的位置，根據(jù)系統(tǒng)的精確時(shí)鐘，可保證太陽能電池板全天工作在與光線垂直的方向，達(dá)到太陽能電池的最大發(fā)電量。
文檔編號H01L31/042GK202111108SQ20112011749
公開日2012年1月11日 申請日期2011年4月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月20日
發(fā)明者何建龍, 張曉俊, 許宜申, 陶智 申請人:蘇州市曦煜光電有限公司