專利名稱：一種太陽能聚光發(fā)電模組的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及太陽能利用裝置領(lǐng)域，尤其涉及一種太陽能聚光發(fā)電模組。
背景技術(shù)：
太陽能是指太陽光的輻射能量，一般用于發(fā)電或轉(zhuǎn)換為熱能，目前利用太陽能的方式一般有采用集熱器，將太陽能轉(zhuǎn)化內(nèi)能加以利用，例如平板型集熱器、聚光式集熱器， 或者通過太陽能電池將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，其基本原理是利用光生伏打效應(yīng)將太陽輻射能直接轉(zhuǎn)化為電能，一般應(yīng)用在人造衛(wèi)星、宇宙飛船、打火機(jī)及手表等方面。太陽能雖具有普遍、無害、巨大及長久等特點(diǎn)，但現(xiàn)有的太陽能利用裝置其效率偏低、成本較高，在經(jīng)濟(jì)性方面還不能與常規(guī)能源相競爭，從而影響了太陽能利用裝置的推廣應(yīng)用。目前的太陽能電池在整個(gè)太陽能發(fā)電裝置中的成本最高，但其單位面積上接收到的太陽光卻較低，導(dǎo)致其發(fā)電量偏低，如何有效的提高單位面積的太陽能電池接收更多的太陽光從而提高發(fā)電量成為目前研究的熱點(diǎn)。因此，現(xiàn)有技術(shù)還有待于改進(jìn)和發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種太陽能聚光發(fā)電模組，旨在解決現(xiàn)有太陽能聚光發(fā)電裝置中太陽能電池光接收率低、發(fā)電量低的問題。本發(fā)明的技術(shù)方案如下
一種太陽能聚光發(fā)電模組，包括光收集器，設(shè)置于該光收集器頂端的菲涅爾透鏡，設(shè)置于該光收集器底部的太陽能電池板，與該太陽能電池板連接的兩條引線，所述光收集器包括反射面和外殼，其特征在于，所述光收集器的反射面由下至上向外擴(kuò)張。所述的太陽能聚光發(fā)電模組，其中，所述光收集器有4個(gè)反射面。所述的太陽能聚光發(fā)電模組，其中，所述光收集器的4個(gè)反射面為拋物面，所述太陽能電池板設(shè)置在拋物面的焦點(diǎn)處。所述的太陽能聚光發(fā)電模組，其中，所述菲涅爾透鏡的厚度為4mm，所述菲涅爾透鏡的聚光倍數(shù)小于100倍。所述的太陽能聚光發(fā)電模組，其中，若干個(gè)太陽能聚光發(fā)電模組組成太陽能聚光發(fā)電模組陣列。所述的太陽能聚光發(fā)電模組，其中，所述太陽能電池板包括鋁基板及設(shè)置在該鋁基板上的硅片。所述的太陽能聚光發(fā)電模組，其中，所述硅片由廢舊硅片或硅片邊角料制成。所述的太陽能聚光發(fā)電模組，其中，所述光收集器的反射面涂有反射涂料。所述的太陽能聚光發(fā)電模組，其中，所述光收集器的外殼的材質(zhì)為ABS材料或鋁。所述的太陽能聚光發(fā)電模組，其中，還連接一追日系統(tǒng)，所述追日系統(tǒng)包括一處理器與該處理器連接的動(dòng)力系統(tǒng)，及由該動(dòng)力系統(tǒng)控制的傳動(dòng)裝置，該傳動(dòng)裝置與太陽能聚光發(fā)電模組連接并驅(qū)動(dòng)其跟蹤太陽光方向，所述處理器內(nèi)設(shè)置一用于檢測太陽光方向的光電檢測器。有益效果本發(fā)明太陽能聚光發(fā)電模組由于將光收集器的4個(gè)反射面設(shè)置為拋物面，利用菲涅爾透鏡的聚光作用和該拋物面的反射作用，最大限度地提高了本發(fā)明單位面積太陽能電池的光吸收率和發(fā)電量，并且本發(fā)明中太陽能電池的硅片可由廢舊硅片或硅片邊角料制成，從而降低了本發(fā)明制造成本，具有很強(qiáng)的實(shí)用性。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例的斜視分解結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明實(shí)施例的正視分解結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本發(fā)明實(shí)施例的側(cè)視分解結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為本發(fā)明實(shí)施例的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。圖5為本發(fā)明實(shí)施例的光收集器左側(cè)光線反射示意圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明提供一種太陽能聚光發(fā)電模組，為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及效果更加清楚、明確，以下對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。本發(fā)明太陽能聚光發(fā)電模組，包括光收集器，設(shè)置于該光收集器頂端的菲涅爾透鏡，設(shè)置于該光收集器底部的太陽能電池板，及與該太陽能電池板連接的兩條引線，其中， 該光收集器的反射面從下至上向外擴(kuò)張。本發(fā)明太陽能聚光發(fā)電模組的實(shí)施例，如圖1-3所示，包括光收集器120，該光收集器120設(shè)有用于反射太陽光的反射面，設(shè)置于該光收集器120頂端的菲涅爾透鏡110，該菲涅爾透鏡110用于聚焦太陽光，設(shè)置于該光收集器120底部的太陽能電池板130，該太陽能電池板130用于將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，及與該太陽能電池板連接的兩條引線140及150， 這兩條引線可接入需要通電的設(shè)備，該光收集器120的反射面從下至上向外擴(kuò)張，該光收集器120可將照射在光收集器反射面的太陽光反射到太陽能電池板130上，從而通過該菲涅爾透鏡110和光收集器120的二重聚光作用，最大限度地將太陽光聚焦到太陽能電池板 130上，對(duì)太陽光高效的加以利用。本發(fā)明太陽能聚光發(fā)電模組中的菲涅爾透鏡110—面為光面，另一面刻錄了由小到大的同心圓，其在很多時(shí)候相當(dāng)于紅外線及可見光的凸透鏡，效果較好，且菲涅爾透鏡成本比普通的凸透鏡低很多，因此非常適合用于聚光太陽能電池發(fā)電系統(tǒng)，本發(fā)明中，菲涅爾透鏡110的光面朝上，同心圓面朝下，菲涅爾透鏡110在本發(fā)明中的主要作用是聚焦作用， 太陽光從菲涅爾透鏡110的光面進(jìn)入，經(jīng)過菲涅爾透鏡110之后，通過其聚焦作用，平行的太陽光聚焦成一點(diǎn)，本發(fā)明中的菲涅爾透鏡110其厚度優(yōu)選為4mm左右，其聚光倍數(shù)小于 100倍，此時(shí)，其聚焦點(diǎn)正好全部集中在太陽能電池板130上，提高了聚光效率，大大提高了本發(fā)明太陽能利用效率，為使太陽能電池板的溫度不至于過高，聚光倍數(shù)需小于100倍，以盡量提高聚光效果，且保證太陽能電池板的正常工作。本發(fā)明太陽能聚光發(fā)電模組，較佳的是，光收集器120設(shè)置有4個(gè)反射面，且該光收集器的每個(gè)反射面均制成拋物面，如此，當(dāng)太陽光照射在光收集器120的拋物面上時(shí)，可通過4個(gè)拋物面相互反射，將太陽光聚焦在太陽能電池板130上，提高該太陽能電池板130 發(fā)電量，如圖1所示，該光收集器120內(nèi)表面設(shè)有4個(gè)反射面，每個(gè)反射面均設(shè)為拋物面，四個(gè)拋物面從下至上向外擴(kuò)張，相鄰拋物面之間緊密連接，太陽能電池板130設(shè)置在四個(gè)拋物面的底部，菲涅爾透鏡110設(shè)置在四個(gè)拋物面的頂端，太陽光照射到地球后，一般為平行光線，使用拋物面作為反射面，拋物面形狀的光收集器能將平行于光軸的太陽光匯聚成一個(gè)與拋物面焦點(diǎn)重合的點(diǎn)，本發(fā)明將太陽能電池板130設(shè)置在該拋物面的焦點(diǎn)處，以最大限度地將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，本發(fā)明光收集器120的拋物面弧度是經(jīng)過精確計(jì)算和實(shí)驗(yàn)獲得的，即使在太陽光非垂直照射的情況下，如圖5所示，該光收集器120的左側(cè)拋物面也能將光線反射至太陽能電池板130，該光收集器120的反射率也能保持在95%以上，其匯聚的光點(diǎn)小，還能將該匯聚的光點(diǎn)全部照射在太陽能電池板130上，從而提高了本發(fā)明的太陽能利用效率。另外該拋物反射面可收集更多的太陽能漫反射光線，并將該漫反射光線進(jìn)行整理從而提高聚光效果。該光收集器120的頂端開口大小可根據(jù)當(dāng)?shù)靥柟獾某掷m(xù)時(shí)間調(diào)整，以收集到更多的太陽光，該光收集器120頂端的菲涅爾透鏡110大小與該頂端開口大小相適配，如圖4 所示，以能完全密閉該光收集器120為準(zhǔn)，以避免成光收集器120內(nèi)部受到外界的污染而降低反射效果，本發(fā)明光收集器120并不限于只設(shè)置4個(gè)反射面，也可設(shè)置3個(gè)反射面或其它多個(gè)反射面，3個(gè)反射面之間兩兩相互連接，該結(jié)構(gòu)的光收集器120也能利用各反射面之間相互的反射將太陽光反射到太陽能電池板130上，從而提高單位面積太陽能電池板130上的光接收率。本發(fā)明太陽能聚光發(fā)電模組，其光收集器120的反射面還可制成平面，例如，該光收集器120的反射面由四個(gè)平面組成，該平面從下至上向外擴(kuò)張，此結(jié)構(gòu)的光收集器120反射率高，反射面之間的相互反射作用明顯，在太陽光在非垂直照射的情況下，太陽光不是正面照射到菲涅爾透鏡110上，菲涅爾透鏡110的聚焦作用不明顯，此時(shí)，照射到四平面的光收集器120上的光還能通過光收集器120四平面之間的相互反射聚焦到太陽能電池板130 上，從而提高了本發(fā)明在太陽光非垂直照射情況下的光聚焦效果。所述光收集器120的反射面涂有一層反光涂料，該反光涂料的成分可以是市售的各種反光涂料，成分可包括玻璃微珠、丙烯酸類清漆、聚合物乳液等，涂上一層反光涂料后， 反射面的反射效果較好，能極大提高該光收集器120的聚光作用，且其成本低廉，從而降低了本發(fā)明的制造成本，適合推廣應(yīng)用。所述太陽能電池板130包括鋁基板170及設(shè)置在該鋁基板上的硅片160，將硅片 160設(shè)置在鋁基板170上，實(shí)驗(yàn)證明該方案可顯著降低太陽能電池的散熱效果，從而提高太陽能電池的使用壽命。所述太陽能電池板130的主要制作材料為硅片，因本發(fā)明中太陽能電池板的面積較小，所用的硅片較小，可選用一些廢舊的硅片或工業(yè)上的硅片邊角料作為制作材料，并進(jìn)行一些剪裁、切割，得到能夠應(yīng)用的太陽能電池板硅片材料，上述方案即使硅片得到了重復(fù)利用，還降低了太陽能電池板的制造成本。本發(fā)明太陽能聚光發(fā)電模組還可連接一追日系統(tǒng)，以使該聚光發(fā)電模組隨時(shí)跟蹤太陽光的方向，以便于正對(duì)太陽光的照射方向，該追日系統(tǒng)包括一處理器、與該處理器連接的動(dòng)力系統(tǒng)及由該動(dòng)力系統(tǒng)控制的傳動(dòng)裝置，該傳動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)所述太陽能聚光發(fā)電模組跟蹤太陽光的方向，所述處理器識(shí)別當(dāng)前太陽光的方向作出處理動(dòng)作，并將處理動(dòng)作傳送到動(dòng)力系統(tǒng)，該動(dòng)力系統(tǒng)根據(jù)該處理動(dòng)作啟動(dòng)動(dòng)力系統(tǒng)內(nèi)的電機(jī)并驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)， 該傳動(dòng)結(jié)構(gòu)聯(lián)動(dòng)控制該太陽能聚光發(fā)電模組朝向太陽光的方向運(yùn)動(dòng)，所述處理器內(nèi)設(shè)置一光電檢測器，用于檢測太陽光方向的變化，從而識(shí)別當(dāng)前太陽光的方向，并將該太陽光的方向傳送至處理器上，使本發(fā)明實(shí)時(shí)跟蹤太陽光的方向。本發(fā)明太陽能聚光發(fā)電模組的光收集器120外殼為普通的塑膠或五金材料制成，最好是由ABS材料制成，ABS化學(xué)名稱是丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料，其成本低廉， 耐高溫效果較好，具有很強(qiáng)的實(shí)用性，另外也可選用金屬鋁制成，該材料反射及散熱效果更好，且易成型。本發(fā)明還可以若干個(gè)太陽能聚光發(fā)電模組組成太陽能聚光發(fā)電模組陣列，例如，本發(fā)明的太陽能聚光發(fā)電模組可作為一個(gè)發(fā)電單元，在實(shí)際使用時(shí)，可將若干個(gè)發(fā)電單元以多種方式連接例如串聯(lián)或并聯(lián)組成發(fā)電單元陣列，且其中的發(fā)電單元損壞時(shí)可更換， 從而使本發(fā)明能夠真正的應(yīng)用在民用或工業(yè)發(fā)電當(dāng)中。本發(fā)明中的太陽能電池板設(shè)置于光收集器的底部，其面積較小，且通過菲涅爾透鏡和光收集器的二重聚光作用，接收到更多的太陽光，從而提高了單位面積太陽能電池的發(fā)電量，本發(fā)明中的太陽能電池中的硅片直接設(shè)置在鋁基板上，從而大大提高了太陽能電池的散熱效果。應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明的應(yīng)用不限于上述的舉例，對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)上述說明加以改進(jìn)或變換，所有這些改進(jìn)和變換都應(yīng)屬于本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種太陽能聚光發(fā)電模組，包括光收集器，設(shè)置于該光收集器頂端的菲涅爾透鏡， 設(shè)置于該光收集器底部的太陽能電池板，與該太陽能電池板連接的兩條引線，所述光收集器包括反射面和外殼，其特征在于，所述光收集器的反射面由下至上向外擴(kuò)張。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能聚光發(fā)電模組，其特征在于，所述光收集器有4個(gè)反射
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的太陽能聚光發(fā)電模組，其特征在于，所述光收集器的4個(gè)反射面為拋物面，所述太陽能發(fā)光板設(shè)置在拋物面的焦點(diǎn)處。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能聚光發(fā)電模組，其特征在于，所述菲涅爾透鏡的厚度為4mm，所述菲涅爾透鏡的聚光倍數(shù)小于100倍。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能聚光發(fā)電模組，其特征在于，若干個(gè)太陽能聚光發(fā)電模組組成太陽能聚光發(fā)電模組陣列。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能聚光發(fā)電模組，其特征在于，所述太陽能電池板包括鋁基板及設(shè)置在該鋁基板上的硅片。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的太陽能聚光發(fā)電模組，其特征在于，所述硅片由廢舊硅片或硅片邊角料制成。
8.據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能聚光發(fā)電模組，其特征在于，所述光收集器的反射面涂有反射涂料。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能聚光發(fā)電模組，其特征在于，所述光收集器的外殼的材質(zhì)為ABS材料或鋁。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能聚光發(fā)電模組，其特征在于，還連接一追日系統(tǒng)，所述追日系統(tǒng)包括一處理器與該處理器連接的動(dòng)力系統(tǒng)，及由該動(dòng)力系統(tǒng)控制的傳動(dòng)裝置， 該傳動(dòng)裝置與太陽能聚光發(fā)電模組連接并驅(qū)動(dòng)其跟蹤太陽光方向，所述處理器內(nèi)設(shè)置一用于檢測太陽光方向的光電檢測器。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種太陽能聚光發(fā)電模組，包括光收集器，設(shè)置于該光收集器頂端的菲涅爾透鏡，設(shè)置于該光收集器底部的太陽能電池板，及與該太陽能電池板連接的兩條引線，其中，該光收集器的反射面從下至上向外擴(kuò)張。本發(fā)明由于將光收集器的4個(gè)反射面設(shè)置為拋物面，利用菲涅爾透鏡的聚光作用和該拋物面的反射作用，最大限度地提高了本發(fā)明單位面積太陽能電池的光吸收率和發(fā)電量，并且本發(fā)明中太陽能電池的硅片可由廢舊硅片或硅片邊角料制成，從而降低了本發(fā)明制造成本，具有很強(qiáng)的實(shí)用性。
文檔編號(hào)G05D3/12GK102403929SQ20111034514
公開日2012年4月4日 申請(qǐng)日期2011年11月4日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月4日
發(fā)明者楊東 申請(qǐng)人:楊東