專利名稱：一種高效太陽能光電轉(zhuǎn)化裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及太陽能光電轉(zhuǎn)化領(lǐng)域，尤其涉及到一種將戶外的太陽光 通過聚焦實(shí)現(xiàn)高效太陽能光電轉(zhuǎn)化裝置。
二背景技術(shù)：
近年來世界發(fā)達(dá)國家高度重視新能源、清潔能源、低成本能源
的研發(fā)，各國在開發(fā)新能源、清潔能源上尤其高度重視對太陽能的開 發(fā)和利用。作為傳統(tǒng)能源的石油、天然氣、煤碳、水源等能源用盡的 時候，而人類生產(chǎn)生活的主導(dǎo)能源仍是這些能源，人類將無法生存。 在未來的發(fā)展中，人類必須尋找新的能源替代這些即將耗盡的能源。 眾所周知太陽能是最典型、能量最強(qiáng)的自然光源，是無費(fèi)用、取之不 盡、用之不竭的能源。太陽能電池板可以把照射到表面的太陽光的能 量部分轉(zhuǎn)化為電能。照射到電池板表面的陽光越強(qiáng)，電池板轉(zhuǎn)化的電 能越多。我們都知道，凸透鏡可以聚集太陽光。根據(jù)這個原理，可以 開發(fā)利用凸透鏡聚光發(fā)電系統(tǒng)，將太陽光經(jīng)過凸透鏡聚集后，再投射 到太陽能電池板上。相關(guān)研究結(jié)果表明將光能集中到一塊非常小的太 陽能板上，也就是傳統(tǒng)太陽能板一個小單元那么大，這種方法使光強(qiáng)
度增加到原來的1000倍(通過對凸透鏡的加工改造可實(shí)現(xiàn)10000—150oo倍)，也就是說這個小太陽能板，獲得和轉(zhuǎn)化的能量是原來單位面 積的1000倍。通過凸透鏡聚焦陽光，每平方厘米太陽能電池板可以達(dá) 到230W功率。這個功率中有70W可轉(zhuǎn)化為有用功率，是常規(guī)太陽能 電池的5倍。
但是，聚光發(fā)電遭遇的最大困難是溫度問題。經(jīng)過凸透鏡高倍 聚光照射之后，太陽能電池板的表面溫度可升高到1000多攝氏度，足 以將太陽能電池板燒毀。同時為了能夠高效利用太陽能，如何實(shí)現(xiàn)太 陽光最大化采集也是一大難題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處而提供一種 高效的太陽能光電轉(zhuǎn)化裝置，集節(jié)能安全環(huán)保為一體其結(jié)構(gòu)簡單、體 積小、安裝方便、低成本，符合我國國情，便于市場推廣。
本發(fā)明主要是通過如下方式實(shí)現(xiàn)的本發(fā)明主要包括有球形罩、 圓筒形底座、太陽光采集器、太陽能光電轉(zhuǎn)化裝置，紅外線覆層、支 架及太陽能轉(zhuǎn)化輸出電纜。所述的球形罩為一透光型球體，架設(shè)于圓 筒型底座之上，太陽光采集轉(zhuǎn)化器、光電轉(zhuǎn)化裝置、支架均設(shè)于球形 罩內(nèi)。所述的太陽光采集器由多個可聚集陽光的光學(xué)透鏡、 一個傳感 器、 一個用于支撐所有光學(xué)透鏡和傳感器的支架及一個用于旋轉(zhuǎn)支架 的第一軸、 一個用于轉(zhuǎn)動第一軸的步進(jìn)電機(jī)、 一個垂直于第一軸設(shè)置 的第二軸以及一個用于轉(zhuǎn)動第二軸的步進(jìn)電機(jī)組成；傳感器是用來采集太陽光的數(shù)據(jù)并發(fā)出信號，控制步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)以精確跟蹤太陽 光，使所有透鏡始終直對陽光；太陽能光電轉(zhuǎn)化裝置設(shè)在每一個光學(xué) 透鏡的后面，由一個光伏電池及一個散熱器和輸出電纜組成。紅外線 覆層可分別或同時設(shè)在球形罩的表面及每一個光學(xué)透鏡的前面。太陽 能光電轉(zhuǎn)化輸出電纜是由多根每個太陽能光電轉(zhuǎn)化裝置的輸出電纜 構(gòu)成，與用電設(shè)備相連，多余電能由蓄電池存貯。
綜上所述
本發(fā)明通過太陽光采集器的自動跟蹤控制裝置，可最大限度進(jìn)行 太陽光捕捉采集，可大大提高太陽轉(zhuǎn)換效率的空間。
本發(fā)明通過設(shè)在球形罩表面及光學(xué)透鏡前面的紅外線覆層可有 效地因?qū)μ柟庵挟a(chǎn)生熱量的紅外線的屏蔽使得聚焦點(diǎn)溫度大大降 低。
本發(fā)明通過設(shè)在光伏電池后的散熱器再進(jìn)一步降低光伏電池的 溫度。在上述兩種雙重降溫措施之下從跟本上解決了聚光發(fā)電光伏電 池溫度升高被燒毀的難題。
正因上述三點(diǎn)措施，使得本發(fā)明從根本上具有光電轉(zhuǎn)化效率高、 安全環(huán)保的特點(diǎn)。
四

圖l本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖；圖2本發(fā)明光電轉(zhuǎn)化原理示意圖； 圖3本發(fā)明工作原理結(jié)構(gòu)示意五具體實(shí)施例方式
如圖1所示，本發(fā)明包括有球形罩2、圓筒形底座1、太陽光采 集器、太陽能光電轉(zhuǎn)化裝置12，紅外線覆層24、支架8及太陽能轉(zhuǎn) 化輸出電纜9。
所述的球形罩2為一透光型球體，架設(shè)于圓筒型底座1之上，太 陽光采集器、太陽能光電轉(zhuǎn)化裝置12、支架8均設(shè)于球形罩2內(nèi)。
所述的太陽光采集器由多個可聚集陽光的光學(xué)透鏡4、 一個傳感 器3、 一個用于支撐所有光學(xué)透鏡4和傳感器3的支架8及一個用于 旋轉(zhuǎn)支架8的第一軸10、 一個用于轉(zhuǎn)動第一軸10的步進(jìn)電機(jī)6、 一 個垂直于第一軸10設(shè)置的第二軸11以及一個用于轉(zhuǎn)動第二軸11的 步進(jìn)電機(jī)5組成；
所述的傳感器3是用來采集太陽光的數(shù)據(jù)并發(fā)出信號，控制步進(jìn) 電機(jī)5、 6進(jìn)行旋轉(zhuǎn)以精確跟蹤太陽光，使所有透鏡4始終直對陽光；
如圖2所示，所述的太陽能光電轉(zhuǎn)化裝置12設(shè)在每一個光學(xué)透 鏡4的后面，由一個光伏電池21及一個散熱器22和輸出電纜23組 成。
所述的紅外線覆層24可分別或同時設(shè)在球形罩2的表面及每一 個光學(xué)透鏡4的前面。所述的太陽能轉(zhuǎn)化輸出電纜9是由多根每個太陽能光電轉(zhuǎn)化裝
置12的輸出電纜23構(gòu)成，與用電設(shè)備相連，多余電能由蓄電池存r:。
當(dāng)太陽升起時，本裝置中的傳感器就會檢測到太陽光，并將采集 到的太陽光數(shù)據(jù)通過控制電路發(fā)出控制信號，驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)6轉(zhuǎn)動第 一軸和步進(jìn)電機(jī)5轉(zhuǎn)動第二軸，使透鏡的受光面始終垂直于太陽光， 即與太陽一起升起一起落下。因太陽光與可聚焦太陽光的透鏡的受光 面垂直，并將太陽光聚集為一點(diǎn)，集中于每個透鏡4后面的光伏電池 21上，從而使太陽能能量達(dá)到最高，這時通過分別或同時設(shè)在球形 罩2的表面及每一個光學(xué)透鏡4的前面的紅外線覆層24的屏蔽及光 伏電池21后面散熱器22的散熱溫控保證，讓光伏電池在最佳工作溫 度區(qū)間內(nèi)工作，從而光電轉(zhuǎn)化效率達(dá)到最高。
權(quán)利要求
1.一種高效太陽能光電轉(zhuǎn)化裝置，包括有球形罩(2)、圓筒形底座(1)，其特征在于還包括有太陽光采集器、太陽能光電轉(zhuǎn)化裝置(12)、紅外線覆層(24)、支架(8)及太陽能轉(zhuǎn)化輸出電纜(9)；所述的球形罩(2)為一透光型球體，架設(shè)于圓筒型底座(1)之上，采集器、太陽能光電轉(zhuǎn)化裝置(12)、支架(8)均設(shè)于球形罩(2)內(nèi)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高效太陽能光電轉(zhuǎn)化裝置，其特征在 于所述的太陽光采集器由多個可聚集陽光的光學(xué)透鏡(4)、 一個傳 感器(3)、 一個用于支撐所有光學(xué)透鏡(4)和傳感器(3)的支架(8) 及一個用于旋轉(zhuǎn)支架(8)的第一軸(10)、 一個用于轉(zhuǎn)動第一軸(10) 的步進(jìn)電機(jī)(6)、 一個垂直于第一軸(10)設(shè)置的第二軸(11)以及 一個用于轉(zhuǎn)動第二軸(11)的步進(jìn)電機(jī)(5)組成。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種高效太陽能光電轉(zhuǎn)化裝置，其特征在 于所述的傳感器(3)是用來采集太陽光的數(shù)據(jù)并發(fā)出信號，控制 步進(jìn)電機(jī)(5)、 (6)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)以精確跟蹤太陽光，使所有透鏡始終直 對陽光。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種高效太陽能光電轉(zhuǎn)化裝置，其特征在 于所述的太陽能光電轉(zhuǎn)化裝置(12)設(shè)在每一個光學(xué)透鏡(4)的 后面，由一個光伏電池(21)及一個散熱器(22)和輸出電纜(23) 組成。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種高效太陽能光電轉(zhuǎn)化裝置，其特征在 于所述的紅外線覆層(24)可分別或同時設(shè)在球形罩(2)的表面 及每一個光學(xué)透鏡(4)的前面。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種高效太陽能光電轉(zhuǎn)化裝置，其特征在 于所述的太陽能轉(zhuǎn)化輸出電纜(9)是由多根每個太陽能光電轉(zhuǎn)化 裝置(12)的輸出電纜(23)構(gòu)成，與用電設(shè)備相連，多余電能由蓄 電池存貯。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種高效太陽能光電轉(zhuǎn)化裝置，其特征在 于根據(jù)實(shí)際使用需要，設(shè)在球形罩(2)內(nèi)的太陽能光電轉(zhuǎn)化裝置 可以是一個或多個。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種高效太陽能光電轉(zhuǎn)化裝置，其特征在于包括有球形罩、圓筒形底座、太陽光采集器、太陽能光電轉(zhuǎn)化裝置、紅外線覆層、支架及太陽能轉(zhuǎn)化輸出電纜；所述的球形罩為一透光型球體，架設(shè)于圓筒型底座之上，采集器、太陽能光電轉(zhuǎn)化裝置、支架均設(shè)于球形罩內(nèi)；太陽能光電轉(zhuǎn)化裝置設(shè)在每一個光學(xué)透鏡的后面，由一個光伏電池及一個散熱器和輸出電纜組成。可使紅外線屏蔽的紅外線覆層可分別或同時設(shè)在球形罩的表面及每一個光學(xué)透鏡的前面。太陽能光電轉(zhuǎn)化輸出電纜是由多根每個太陽能光電轉(zhuǎn)化裝置的輸出電纜構(gòu)成，與用電設(shè)備相連，多余電能由蓄電池存貯。發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、體積小、光電轉(zhuǎn)化效率高、節(jié)能環(huán)保、安裝方便，是一種理想的太陽能光電轉(zhuǎn)化裝置。
文檔編號H02N6/00GK101515770SQ200910111400
公開日2009年8月26日 申請日期2009年4月2日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月2日
發(fā)明者游聯(lián)焰 申請人:游聯(lián)焰