專利名稱：一種太陽(yáng)能電池低倍聚光設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及太陽(yáng)能技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及太陽(yáng)能電池低倍聚光設(shè)備。
背景技術(shù)：
目前，在太陽(yáng)能電池低倍聚光領(lǐng)域中，有很多的設(shè)計(jì)方案和設(shè)計(jì)理念；有一些設(shè)計(jì)方案和設(shè)計(jì)理念也實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品化，如圖1所示的太陽(yáng)能電池片1和三棱鏡4組成的電池。然而，現(xiàn)有在市場(chǎng)上的太陽(yáng)能電池低倍聚光產(chǎn)品中，在技術(shù)和工藝上均存在著很多的問(wèn)題和缺陷。例如光能轉(zhuǎn)換電能的倍率較低，現(xiàn)有的太陽(yáng)能電池低倍聚光產(chǎn)品設(shè)計(jì)的電能輸出倍率一般在1. 5倍到1. 8倍之間；由于太陽(yáng)能電池低倍聚光對(duì)光源的要求很高，在技術(shù)上要精確設(shè)計(jì)光源入射角是非常困難的，因此現(xiàn)有太陽(yáng)能電池低倍聚光技術(shù)只能在較小的光源入射角范圍內(nèi)產(chǎn)生能量；對(duì)工藝要求很高，要用新的工藝設(shè)計(jì)要求來(lái)建立制造環(huán)境，這對(duì)制造方面產(chǎn)生了困難；材料成本和制造成本非常高，通常很難與太陽(yáng)能電池板成本媲美；現(xiàn)有太陽(yáng)能電池低倍聚光仍需要附件設(shè)備和系統(tǒng)來(lái)提高其電能轉(zhuǎn)換效率，即光源跟蹤器，這種系統(tǒng)在工藝上、安裝上以及成本上都使現(xiàn)有太陽(yáng)能電池低倍聚光增加難度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種太陽(yáng)能電池低倍聚光設(shè)備，該太陽(yáng)能電池低倍聚光設(shè)備與太陽(yáng)能電池片組合成后的太陽(yáng)能電池光能轉(zhuǎn)換電能的倍率較高，降低了太陽(yáng)能電池的成本。一種太陽(yáng)能電池低倍聚光設(shè)備，包括棱鏡2，所述棱鏡2的主截面為等腰梯形，所述等腰梯形的兩腰所在側(cè)面朝向所述等腰梯形下底的一側(cè)為太陽(yáng)光發(fā)射面；所述等腰梯形下底和所述太陽(yáng)光發(fā)射面形成的底角θ的范圍為22° < θ <四° ；所述等腰梯形上底所在側(cè)面粘接有太陽(yáng)能電池片(1)。其中，在上述的角度范圍下，大部分的太陽(yáng)光被太陽(yáng)光發(fā)射面反射后都能夠在等腰梯形下底所在側(cè)面發(fā)生全反射而不折射出棱鏡2。上述的底角θ的范圍，較佳的為24.8°彡θ 27. 8°，在這個(gè)范圍下，太陽(yáng)能電池的光能轉(zhuǎn)換為電能的倍率更高。作為一個(gè)可選的實(shí)施方式，所述等腰梯形的高比上底的范圍為1 :2.01 1 3.04。其中，在等腰梯形的高比上底的范圍為1 2.01 1 3. 04的情況下，入射的大部分太陽(yáng)光透過(guò)棱鏡2的下底所在側(cè)面后，要么直接射于棱鏡2上底所在側(cè)面上再被太陽(yáng)能電池片接收；要么在等腰梯形的腰所在側(cè)面、下底所在側(cè)面之間經(jīng)過(guò)若干次全反射后再射于棱鏡2上底所在側(cè)面并被太陽(yáng)能電池片接收，只有少部分光被反射或折射出去。作為一個(gè)可選的實(shí)施方式，所述等腰梯形的兩腰所在側(cè)面上鍍有反射膜3，所述反射膜3的反射率大于90%。這樣使得光在照射到這兩個(gè)側(cè)面時(shí)，大部分的光都能被反射。作為一個(gè)可選的實(shí)施方式，所述反射膜3從上到下依次由玻璃層、銀涂層、銅涂層、底漆層、面漆層和保護(hù)層組成，所述玻璃層采用超白鋼化玻璃。
3
其中，最上層的超白鋼化玻璃可以保證反射膜3的機(jī)械強(qiáng)度，其背后的五層涂層， 除了保證反射膜3的反射效率，還能保證其具有防腐蝕污染的功能。作為一個(gè)可選的實(shí)施方式，所述棱鏡2的透射率大于91 %，使得只有極少部分太陽(yáng)能光在射入時(shí)就被反射或吸收掉，而大部分太陽(yáng)能光都能穿過(guò)棱鏡2。作為一個(gè)可選的實(shí)施方式，所述太陽(yáng)能電池片1可以為單晶硅太陽(yáng)能電池片，或多晶硅太陽(yáng)能電池片，或非晶薄膜太陽(yáng)能電池片。本發(fā)明提供的太陽(yáng)能電池低倍聚光設(shè)備應(yīng)用于太陽(yáng)能電池時(shí)可以大大提高光能轉(zhuǎn)換為電能的倍率，在同等的電能輸出量條件下可以節(jié)約成本。


為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為現(xiàn)有的一種低倍聚焦太陽(yáng)能電池的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明提供的一種太陽(yáng)能電池低倍聚光設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明提供的太陽(yáng)能電池低倍聚光設(shè)備的主截面視圖；圖4為入射光線在本發(fā)明提供的太陽(yáng)能電池低倍聚光設(shè)備內(nèi)傳播的示意圖；圖5為有一入射光線在本發(fā)明提供的太陽(yáng)能電池低倍聚光設(shè)備內(nèi)傳播的示意圖；圖6為本發(fā)明提供的太陽(yáng)能電池低倍聚光設(shè)備與太陽(yáng)能電池片組合的狀態(tài)示意圖；其中，1-太陽(yáng)能電池片；2-棱鏡；3-反射膜；4-三棱鏡。
具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合本發(fā)明中的附圖，對(duì)本發(fā)明中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。請(qǐng)參閱圖2，圖2為本發(fā)明提供的一種太陽(yáng)能電池低倍聚光設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖。如圖2所示，該太陽(yáng)能電池低倍聚光設(shè)備可以包括棱鏡2。如圖3所示，所述棱鏡2的主截面 ABCD為等腰梯形，所述等腰梯形的兩腰AB和CD所在側(cè)面ABFE和DCGH朝向所述等腰梯形下底的一側(cè)為太陽(yáng)光發(fā)射面；所述等腰梯形下底和所述太陽(yáng)光發(fā)射面形成的底角θ的范圍為22° < θ < 29°。其中，在上述的角度范圍下，大部分的太陽(yáng)光被太陽(yáng)光發(fā)射面反射后都能夠在等腰梯形下底所在側(cè)面發(fā)生全反射而不折射出棱鏡2。上述的底角θ的范圍，較佳的為24.8°彡θ 27. 8°，在這個(gè)范圍下，太陽(yáng)能電池的光能轉(zhuǎn)換為電能的倍率更高。作為一個(gè)可選的實(shí)施方式，所述等腰梯形的高比上底即CK BC的范圍為 1 2. 01 1 3. 04。
在等腰梯形的高比上底的范圍為1 2.01 1 3. 04的情況下，入射的大部分太陽(yáng)光透過(guò)棱鏡2的下底所在側(cè)面后，要么直接射于棱鏡2上底所在側(cè)面上再被太陽(yáng)能電池片接收；要么在等腰梯形的腰所在側(cè)面、下底所在側(cè)面之間經(jīng)過(guò)若干次全反射后再射于棱鏡2上底所在側(cè)面并被太陽(yáng)能電池片接收，只有少部分光被反射或折射出去。如圖4、圖5所示，光線從棱鏡2等腰梯形下底所在的側(cè)面ADHE垂直入射(圖4) 或者以一定角度α入射(圖幻，光線分別穿過(guò)ADHE面直接進(jìn)入棱鏡2內(nèi)部或經(jīng)過(guò)ADHE面折射后進(jìn)入棱鏡2內(nèi)部，部分光線直接到達(dá)等腰梯形上底所在側(cè)面BCGF，而另一部分經(jīng)過(guò)等腰梯形兩腰所在側(cè)面ABFE和DCGH反射后在回到ADHE面，光線此時(shí)的入射角大于在該平面上全反射的臨界角，所以會(huì)發(fā)生全反射而反射到BCGF面上，最后被太陽(yáng)能電池片接收并進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換。作為一個(gè)可選的實(shí)施方式，所述等腰梯形的兩腰所在側(cè)面上鍍有反射膜3，所述反射膜3的反射率大于90%。這樣使得光在照射到這兩個(gè)側(cè)面時(shí)，大部分的光都能被反射。其中，圖3 圖6為了觀看清楚加厚了反射膜3的厚度。作為一個(gè)可選的實(shí)施方式，所述反射膜3從上到下依次由玻璃層、銀涂層、銅涂層、底漆層、面漆層和保護(hù)層組成，所述玻璃層采用超白鋼化玻璃。其中，最上層的超白鋼化玻璃可以保證反射膜3的機(jī)械強(qiáng)度，其背后的五層涂層， 除了保證反射膜3的反射效率，還能保證其具有防腐蝕污染的功能。作為一個(gè)可選的實(shí)施方式，所述棱鏡2的透射率大于91 %，最佳的情況下棱鏡2的透射率可達(dá)到92%，使得只有極少部分太陽(yáng)能光在射入時(shí)就被反射或吸收掉，而大部分太陽(yáng)能光都能穿過(guò)棱鏡2。圖6為本發(fā)明提供的太陽(yáng)能電池低倍聚光設(shè)備與太陽(yáng)能電池片組合的狀態(tài)示意圖。本發(fā)明中，太陽(yáng)能電池片1可以是單晶硅太陽(yáng)能電池片、多晶硅太陽(yáng)能電池片、非晶薄膜太陽(yáng)能電池片，本發(fā)明不作限定。其中，太陽(yáng)能電池片1可以通過(guò)EVA膠膜粘接固定在所述棱鏡2的等腰梯形上底所在側(cè)面上。以上對(duì)本發(fā)明所提供的一種太陽(yáng)能電池低倍聚光設(shè)備進(jìn)行了詳細(xì)介紹，本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說(shuō)明只是用于幫助理解本發(fā)明核心思想；同時(shí)，對(duì)于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在具體實(shí)施方式
及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處，綜上所述，本說(shuō)明書(shū)內(nèi)容不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明的限制。
權(quán)利要求
1.一種太陽(yáng)能電池低倍聚光設(shè)備，其特征在于，包括棱鏡O)，所述棱鏡O)的主截面為等腰梯形，所述等腰梯形的兩腰所在側(cè)面朝向所述等腰梯形下底的一側(cè)為太陽(yáng)光發(fā)射面；所述等腰梯形下底和所述太陽(yáng)光發(fā)射面形成的底角θ的范圍為22° < θ <；所述等腰梯形上底所在側(cè)面粘接有太陽(yáng)能電池片(1)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能電池低倍聚光設(shè)備，其特征在于，所述等腰梯形的高比上底的范圍為1 2. 01 1 3.04。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能電池低倍聚光設(shè)備，其特征在于，所述等腰梯形的兩腰所在側(cè)面上鍍有反射膜(3)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的太陽(yáng)能電池低倍聚光設(shè)備，其特征在于，所述反射膜(3)的反射率大于90%。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的太陽(yáng)能電池低倍聚光設(shè)備，其特征在于，所述反射膜(3)從上到下依次由玻璃層、銀涂層、銅涂層、底漆層、面漆層和保護(hù)層組成，所述玻璃層采用超白鋼化玻璃。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能電池低倍聚光設(shè)備，其特征在于，所述棱鏡( 的透射率大于91%。
7.根據(jù)權(quán)利要求1 6任意一項(xiàng)所述的太陽(yáng)能電池低倍聚光設(shè)備，其特征在于，所述太陽(yáng)能電池片(1)為單晶硅太陽(yáng)能電池片，或多晶硅太陽(yáng)能電池片，或非晶薄膜太陽(yáng)能電池片。
全文摘要
本發(fā)明涉及太陽(yáng)能技術(shù)領(lǐng)域，公開(kāi)了一種太陽(yáng)能電池低倍聚光設(shè)備，包括棱鏡，所述棱鏡的主截面為等腰梯形，所述等腰梯形的兩腰所在側(cè)面朝向所述等腰梯形下底的一側(cè)為太陽(yáng)光發(fā)射面；所述等腰梯形下底和所述太陽(yáng)光發(fā)射面形成的底角θ的范圍為22°＜θ＜29°；所述等腰梯形上底所在側(cè)面粘接有太陽(yáng)能電池片(1)。本發(fā)明提供的太陽(yáng)能電池低倍聚光設(shè)備應(yīng)用于太陽(yáng)能電池時(shí)可以大大提高光能轉(zhuǎn)換為電能的倍率，在同等的電能輸出量條件下可以節(jié)約成本。
文檔編號(hào)G02B5/04GK102222714SQ201110138428
公開(kāi)日2011年10月19日 申請(qǐng)日期2011年5月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月26日
發(fā)明者羅菁 申請(qǐng)人:深圳市安泰科建筑技術(shù)有限公司