專利名稱：一種聚光電池組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及太陽能發(fā)電領(lǐng)域，具體是ー種聚光電池組件。
背景技術(shù)：
太陽能光伏發(fā)電技術(shù)為未來解決能源問題提供廣闊前景，但存在發(fā)電成本高，光電轉(zhuǎn)換效率不高的問題，因此，降低成本和提高效率成為太陽能發(fā)電大規(guī)模應(yīng)用的關(guān)鍵，降低成本主要方向?yàn)榻档吞柲茈姵亟M件成本，方向之一是提高太陽能電池發(fā)電效率，另ー方向?yàn)樘岣邊g位面積太陽光輻照能量密度，而我們剛剛解決了采用超白玻璃生產(chǎn)出線聚焦菲涅爾透鏡的エ藝問題，低價(jià)格高聚光效率的玻璃透鏡解決了透鏡問題，但是線聚焦聚光器只適合中低倍聚光使用，而高倍聚光卻并沒有解決玻璃菲涅爾透鏡問題，也沒有生產(chǎn)出一種既可以高倍聚光又可以低倍聚光使用的同一個(gè)透鏡，特別是大型超高倍玻璃聚光器更是業(yè)界的難題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中不管是高倍點(diǎn)聚焦，還是低倍線聚焦光帶兩者不能同時(shí)兼顧的問題，而生產(chǎn)出同一個(gè)玻璃聚光器既可以采用低倍聚光也可以采用高倍聚光使用，特別是大面積単體超高倍聚光器可以實(shí)現(xiàn)低價(jià)格批量生產(chǎn)，利用平單跟蹤或ニ維精確跟蹤可以實(shí)現(xiàn)低倍或高倍聚光組件的任意組合。本發(fā)明的技術(shù)方案是
一種聚光電池組件，包括玻璃聚光器、電池組件、外框三個(gè)部分，玻璃聚光器采用倒金字塔塌陷式聚光透鏡原理設(shè)計(jì)，玻璃連熔輥壓壓延成型エ藝生產(chǎn)出線性菲涅爾聚光透鏡，經(jīng)分割后，組合成“回”字形面聚焦透鏡，聚光倍數(shù)可調(diào)，聚焦面與電池組件尺寸相吻合，配合精確跟蹤使得入射的太陽光聚集于固定的太陽能電池組件上，根據(jù)需要采用低倍聚光的硅電池發(fā)電或采用高倍聚光的神化鎵電池發(fā)電，同時(shí)采用相應(yīng)的導(dǎo)熱措施解決電池散熱問題，，沒有水源的地方可采用大面積風(fēng)冷散熱器來散熱，水源充足并有熱源需求的地方，可用水冷散熱同時(shí)獲得中高溫水蒸氣，實(shí)現(xiàn)太陽能的高效利用。所述的ー種聚光電池組件，其特征在于玻璃聚光器采用倒金字塔塌陷式聚光透鏡原理設(shè)計(jì)，分割線性菲涅爾聚光玻璃透鏡，物理鋼化達(dá)到使用硬度要求，組合成回”字形面聚焦透鏡，小面積聚光器分割線采用膠合方法合成一體，大面積聚光器直接采用金屬框架鑲嵌式合成一體。所述的ー種聚光電池組件，其特征在于組件聚光倍數(shù)根據(jù)需要在聚光面上選擇，當(dāng)作為低倍聚光組件使用時(shí)采用平單跟蹤法使用，當(dāng)作為高倍聚光使用時(shí)采用精確ニ維跟蹤，組件可以是小型単體或小型單體組合體，也可以是大型単體或大型單體組合體，還可以組合成ー個(gè)超高倍聚光超大型単體，組件采用封閉或敞開方式。所述的ー種聚光電池組件，其特征在于無論是低倍或高倍或超高倍聚光電池組件，都必須解決相應(yīng)的散熱問題，采用空氣風(fēng)冷散熱或循環(huán)冷卻水散熱，硅電池最高溫度不高于70°C，銅銦鎵硒電池或多結(jié)神化鎵電池最高溫度不高于170°C，有條件采用水冷效果最好，高倍聚光多結(jié)神化鎵電池水冷同時(shí)可以獲得中高溫蒸汽，為太陽能空調(diào)、帶來優(yōu)質(zhì)高效交換熱源。采用上述方案，本發(fā)明主要有以下幾個(gè)創(chuàng)新點(diǎn)。(I)本發(fā)明中由線性菲涅爾透鏡分割組合成的聚光器，具有高低倍聚光倍數(shù)隨意可調(diào)的特性，而且焦斑形狀規(guī)則，非常適合各種電池組件使用，簡化了聚光器結(jié)構(gòu)，是ー種點(diǎn)聚焦和線聚焦的組合體，具備了倒金字塔形光漏斗的聚光特性，應(yīng)用前景廣闊。(2)本發(fā)明中電池組件，當(dāng)采用多結(jié)神化鎵電池時(shí)，可以使用1000倍以上超高倍聚光電池使用，極少的電池用量和40%的發(fā)電效率，帶來低成本發(fā)電，為超大型超高倍聚光發(fā)電帶來巨大競爭優(yōu)勢。(3)本發(fā)明中聚光電池組件，高倍聚光采用水冷散熱時(shí)可以獲得中高溫蒸汽，為太陽能空調(diào)、取暖器、干燥器、游泳池等帶來優(yōu)質(zhì)高效交換熱源，大大提高了太陽能利用效率。


圖I本發(fā)明單體外形結(jié)構(gòu)示意圖。圖2本發(fā)明聚光器組合前的線性菲涅爾聚光透鏡分割面結(jié)構(gòu)示意圖。圖3本發(fā)明大型単體組合聚光器平面示意圖。圖4本發(fā)明大型單體組合體系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。附圖中I玻璃組合聚光透鏡，2聚光組件外框，3低倍聚光電池組件，4高倍聚光電池組件，5分割去掉部分，6分割保留部分，7進(jìn)出水管道，8聚光組件ニ維精確跟蹤系統(tǒng)。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作詳細(xì)說明。圖I中I為玻璃組合聚光透鏡，2為聚光組件外框，3為低倍聚光電池組件，4為高倍聚光電池組件，可以根據(jù)低倍聚光還是高倍聚光使用選擇采用不同的電池組件。圖2中玻璃線性菲涅爾聚光透鏡中分割去掉部分5，玻璃線性菲涅爾聚光透鏡中分割保留部分6，分割保留部分6進(jìn)行鋼化，組合成“回”字形面聚焦透鏡，經(jīng)外框或膠合組合后形成聚光器。圖3中I為玻璃組合聚光透鏡，2為聚光組件外框，四塊鋼化好的分割保留部分6組合大型単體，直接采用金屬框架鑲嵌式合成一體。圖4中高倍聚光水冷散熱進(jìn)出水管道7，聚光組件ニ維精確跟蹤系統(tǒng)8，四塊高倍聚光電池組件組合成ー個(gè)大型發(fā)電系統(tǒng)，電池組件用高效神化鎵多結(jié)電池，采用水冷方式，在每個(gè)電池組件下面裝有大面積盤管散熱器，盤管下端為冷卻水進(jìn)水口，水平端為盤管高溫?zé)嵴羝謦矶?，與7進(jìn)出管道相連，當(dāng)采用1000倍以上聚光使用吋，整個(gè)管道要采用導(dǎo)熱優(yōu)良，耐20個(gè)大氣壓以上的的承壓管道，該大型超高倍聚光組合體系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)極少的電池用量和較高的發(fā)電效率，通過控制進(jìn)出水量來控制壓力在6個(gè)大氣壓，溫度控制在170°C以下，不影響電池發(fā)電效率的前提下獲得優(yōu)質(zhì)蒸汽熱源，本結(jié)構(gòu)同比目前高倍聚光產(chǎn)品造價(jià)下降一倍以上，低于目前的硅電池發(fā)電成本，具有極高的市場競爭力。
權(quán)利要求
1.一種聚光電池組件，包括玻璃聚光器、電池組件、外框三個(gè)部分，玻璃聚光器采用倒金字塔塌陷式聚光透鏡原理設(shè)計(jì)，玻璃連熔輥壓壓延成型エ藝生產(chǎn)出線性菲涅爾聚光透鏡，經(jīng)分割后，組合成“回”字形面聚焦透鏡，聚光倍數(shù)可調(diào)，聚焦面與電池組件尺寸相吻合，配合精確跟蹤使得入射的太陽光聚集于固定的太陽能電池組件上，根據(jù)需要采用低倍聚光的硅電池發(fā)電或采用高倍聚光的神化鎵電池發(fā)電，并利用水冷散熱的方式獲得中高溫蒸氣。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種聚光電池組件，其特征在于玻璃聚光器采用倒金字塔塌陷式聚光透鏡原理設(shè)計(jì)，分割線性菲涅爾聚光玻璃透鏡，物理鋼化達(dá)到使用硬度要求，組合成回”字形面聚焦透鏡，透鏡分割線采用膠合法或直接用金屬框架鑲嵌式合成一體。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種聚光電池組件，其特征在于組件聚光倍數(shù)根據(jù)需要在聚光面上選擇，當(dāng)作為低倍聚光組件使用時(shí)采用平單跟蹤法使用，當(dāng)作為高倍聚光使用時(shí)采用精確ニ維跟蹤，組件可以是小型單體或小型單體組合體，也可以是大型單體或大型單體組合體，還可以組合成ー個(gè)超高倍聚光超大型単體，組件采用封閉或敞開方式。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的波形瓦聚光電池組件，其特征在于無論是低倍或高倍或超高倍聚光電池組件，都必須解決相應(yīng)的散熱問題，采用空氣風(fēng)冷散熱或循環(huán)冷卻水散熱，硅電池最高溫度不高于70°C，銅銦鎵硒電池或多結(jié)神化鎵電池最高溫度不高于170°C。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種聚光電池組件，屬于太陽能光電領(lǐng)域，所述的一種聚光電池組件，包括玻璃聚光器、電池組件、外框三個(gè)部分，玻璃聚光器采用倒金字塔塌陷式聚光透鏡設(shè)計(jì)原理，玻璃連熔輥壓壓延成型工藝，生產(chǎn)出線性菲涅爾聚光透鏡，經(jīng)分割組合后，形成“回”字形面聚焦透鏡，聚光倍數(shù)可調(diào)，聚焦面與電池組件尺寸相吻合，配合精確跟蹤使得入射的太陽光聚集于固定的太陽能電池組件上，根據(jù)需要采用低倍聚光的硅電池發(fā)電或采用高倍聚光的砷化鎵電池發(fā)電，并利用水冷散熱的方式獲得中高溫水蒸氣，實(shí)現(xiàn)太陽能的低價(jià)高效利用。
文檔編號H01L31/052GK102800733SQ20121030490
公開日2012年11月28日 申請日期2012年8月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月26日
發(fā)明者王英 申請人:王英