專利名稱：無跟蹤聚光式太陽能電池用玻璃球板的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及太陽能電池光伏領域，特別涉及太陽能電池用的無需對日跟蹤的高透超白光伏玻璃板。
背景技術：
據(jù)相關數(shù)據(jù)顯示，全世界的煤炭儲備量僅夠使用七十年左右，而石油的儲備量更少，大約在五十年之后將使用殆盡，因此在能源日益短缺的今天，無窮無盡的太陽能近年來越來越得到人們的重視，其也成為目前各國最具活力的研究課題之一。但目前高額的太陽能電池組件成本仍然是制約光伏發(fā)電大規(guī)模應用的一個主要因素。為了降低光伏發(fā)電系統(tǒng)的成本同時提高單位面積發(fā)電量，國外一些發(fā)達國家都在研究一種聚光光伏電池，即通過一個聚光系統(tǒng)將太陽光匯聚到光伏電池上。一方面提高了發(fā)電量，另一方面降低了發(fā)電成本，即采用一種雙軸對日跟蹤系統(tǒng)，但這種系統(tǒng)結構復雜而且容易受到周圍環(huán)境和特殊天氣的影響，故有時其不能正常工作，進而達不到充分利用太陽能的作用。結果導致太陽能電池穩(wěn)定性大大降低。經計算，采用了雙軸對日跟蹤系統(tǒng)雖然較先前太陽能電池組件成本有所降低，但總體成本仍然較高，而且特別是這種雙軸對曰跟蹤系統(tǒng)更是占到總成本的三分之二。

實用新型內容本實用新型的目的就是為了解決現(xiàn)有的太陽能電池聚光系統(tǒng)存在的結構復雜、成本高昂的缺點，提供的一種無跟蹤聚光式太陽能電池用玻璃球板。為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用了如下技術方案一種無跟蹤聚光式太陽能電池用玻璃球板，在兩塊高透超白光伏玻璃之間粘接有至少2層相同粒徑、折射率依次增大的空心玻璃微珠，所述空心玻璃微珠和兩塊高透超白光伏玻璃經過高溫燒結形成玻璃球板。每層空心玻璃微珠利用聚酯類有機膠結合起來，不同折射率的空心玻璃微珠進行分層逐步涂抹，即先在底層超白玻璃基板上利用涂抹機均勻涂抹上折射率為較高的空心玻璃微珠，厚度約為0. 15mm - 0. 2mm,而后在退火爐中進行100°C保溫5分鐘，使涂層稍稍硬化，再進行折射率遞減的空心玻璃微珠的涂抹，然后重復上述步驟，在涂抹完最后一層空心玻璃后，加蓋頂層上高透超白玻璃基板，然后整個玻璃球板在350°C飛50°C內進行高溫處理，處理時間為2飛h，根據(jù)最密積堆積理論，空冷以后的空心玻璃微珠會自動進行最密積排列。折射率不同的空心玻璃微珠為根據(jù)不同的玻璃料配方進行燒結得到。通過對溫度，時間的調節(jié)來控制空心玻璃的排列方式，本實用新型中無需對排列方式進行刻意控制，使其按照最密積堆積理論進行最密積排列方式排列即可。這樣燒結以后每層不同折射率的空心玻璃微珠都按照最密積方式排列，入射太陽光進入不同折射率的空心玻璃微珠，由于每層折射率不同，當進入下一層時其折射角發(fā)生改變，當太陽光逐步通過每一層空心玻璃微珠時，最終在輸出端折射光大部分以垂直于太陽能電池的角度進行輸出，而后直接照射到太陽能電池上。此時太陽能電池就獲得了來自不同方向的太陽光，實現(xiàn)了太陽能電池的無跟蹤的目的，達到了降低太陽能電池組件成本的目標。本實用新型的有益效果是采用一種無跟蹤式太陽能電池聚光光伏用玻璃微球板，其安裝較方便，成本較低，而且其穩(wěn)定性較高，提高了轉換效率，其有效避免了高成本，低穩(wěn)定性，轉換率較低的雙軸對日跟蹤系統(tǒng)的使用，大大降低了太陽能電池組件的成本，同時也為太陽能電池的廣泛普及起到了一定的推動作用。
以下結合附圖
對本實用新型進一步說明。圖I為本實用新型的結構原理圖。
具體實施方式
在圖I中，在頂層高透超白玻璃7、底層高透超白玻璃基板8之間，設有A、B、C三層空心玻璃微珠疊加在一起形成的玻璃微球，其折射率至上而下為I. 5(Tl. 93，所用空心玻璃微珠粒徑在IOii 60ii之間選擇。不同折射率的空心玻璃微珠進行分層逐步涂抹，每層空心玻璃微珠利用聚酯類有機膠結合起來，即先在超白玻璃基板8上利用涂抹機均勻涂抹上折射率為I. 93的空心玻璃微珠，厚度約為0. 15mm - 0. 2_，而后在退火爐中進行100°C保溫5分鐘，使涂層稍稍硬化，再進行折射率為1.83的空心玻璃微珠的涂抹，然后重復上述步驟，在涂抹完最后一層折射率為1.5空心玻璃的時候，在其上加上高透超白玻璃基板7，然后整個玻璃球板在3500C ^6500C內進行高溫處理，處理時間為2飛h，根據(jù)最密積堆積理論，空冷以后的空心玻璃微珠會自動進行最密積排列。折射率不同的空心玻璃微珠為根據(jù)不同的玻璃料配方進行燒結得到，其屬于本課題小組另一組成員的保密課題，這里就不再贅述。本實用新型的工作原理是不垂直于玻璃微球板的太陽光I和3通過高透超白玻璃7照射到玻璃微球板上，由于每一層玻璃微球板的折射率都不同，太陽光I和3經過不同折射率的空心玻璃微珠的折射，其折射角發(fā)生改變，最終形成垂直于高透超白玻璃8的折射光4和6，而垂直于高透超白玻璃7的入射光2通過玻璃微球板的折射直接形成垂直于高透超白玻璃8的折射光5，最后處于垂直狀態(tài)的折射光4、5、6直接照射到太陽能電池上進行光伏發(fā)電。
權利要求1.一種無跟蹤聚光式太陽能電池用玻璃球板，其特征是在兩塊高透超白光伏玻璃之間粘接有至少2層相同粒徑、折射率依次增大的空心玻璃微珠，所述空心玻璃微珠和兩塊高透超白光伏玻璃經過高溫燒結形成玻璃球板。
專利摘要本實用新型涉及一種無跟蹤式聚光光伏太陽能電池用玻璃微球板，在兩塊高透超白光伏玻璃基板(7、8)之間，燒結有粒徑相同但折射率不同的A、B、C三層空心玻璃微珠疊加層。本實用新型的有點是玻璃球板輸入端面的太陽光無論以何種角度進行輸入，最終在輸出端絕大多數(shù)都以垂直狀態(tài)的角度輸出。本實用新型的玻璃球板無需安裝對日跟蹤系統(tǒng)，也無需菲涅爾透鏡，大大降低了太陽能電池組件的制造成本。
文檔編號H01L31/052GK202805806SQ201220484230
公開日2013年3月20日 申請日期2012年9月21日 優(yōu)先權日2012年9月21日
發(fā)明者王蕓, 沈洪雪, 彭程 申請人:蚌埠玻璃工業(yè)設計研究院, 中國建材國際工程集團有限公司