專利名稱：非跟蹤組合聚光太陽能管的制作方法
非跟蹤組合聚光太陽能管
所屬領(lǐng)域本發(fā)明涉及非跟蹤聚光型太陽能收集領(lǐng)域.既適用于 太陽能光伏發(fā)電，也適用于太陽能光熱應(yīng)用.
背景技術(shù)：
目前廣泛應(yīng)用的太陽能光伏發(fā)電為非聚光平板太陽 能電池.廣泛應(yīng)用的太陽能集熱器也為非聚光的平板或真空管集 熱器.
聚光太陽能電池和聚光太陽能集熱器通常采用跟蹤太陽光的 方法，成本較高.
非跟蹤太陽光的一次聚光的聚光比較低.
因此有必要發(fā)明一種非跟蹤組合聚光太陽能管，通過非跟蹤組 合二次聚光，提高聚光比，用于太陽能光伏發(fā)電,可進一步降低成 本:用于太陽能光熱應(yīng)用,可進一步提高太陽能集熱器工作溫度.
發(fā)明內(nèi)容:本發(fā)明的目的在于發(fā)明一種非跟蹤組合聚光太陽能管， 通過組合二次聚光,提高聚光比，用于太陽能光伏發(fā)電，可進一步 降低成本:用于太陽能光熱應(yīng)用，可進一步提高太陽能集熱器工 作溫度.
本發(fā)明的目的可以用如下技術(shù)方案來實現(xiàn):非跟蹤組合聚光 太陽能管.由置于透明玻璃管內(nèi)的2個非跟蹤太陽光的槽型反射
聚光器組合而成,第一槽型反射聚光器開口面向太陽光，接收入 射的太陽光，反射至該第一槽型反射聚光器聚焦面.所述的第一
槽型反射聚光器可為復(fù)合拋物面CPC或非成象復(fù)合拋物面ICPC,
其理論聚焦面為圓柱面.該反射聚光器通常采用單面鍍鋁的鋁板, 有較高的鏡面反射率.第二槽型反射聚光器開口和第一槽型反射 聚光器開口相反，置于第一槽型反射聚光器理論聚焦面直徑處， 接收第一槽型反射聚光器聚集的太陽光，并將其反射聚集于該第 二槽型反射聚光器底部的理論聚焦面上.所述的第二槽型反射聚
光器可為復(fù)合拋物面CPC或槽型平面.其理論聚焦面可以是條型
平面.該第二槽型反射聚光器通常采用雙面鍍鋁的鋁板，正反兩 面均有較高的鏡面反射率.外反射面起到一次聚光作用.
本發(fā)明的非跟蹤組合聚光太陽能管可用于太陽能光電光熱轉(zhuǎn) 換.將多片多晶硅或單晶硅電池片背面粘貼在一帶肋片金屬管的 肋片上，電池片和肋片間置有一絕緣導(dǎo)熱層.電池片放置于所述 的第二槽型反射聚光器理論條型聚焦平面上，并將各電池片串并 聯(lián)連接，接收組合聚光后的太陽光,太陽能即轉(zhuǎn)換為電能.所產(chǎn)生 的電流由金屬導(dǎo)線引出玻璃管.
金屬管內(nèi)的工質(zhì)可將電池片吸收的熱量傳遞出玻璃管外.以 降低太陽能電池的工作溫度.將該金屬管鍍以選擇性集熱鍍層， 直接面向太陽光，吸收太陽能并轉(zhuǎn)換成熱能.
本發(fā)明的非跟蹤組合聚光太陽能管可單獨用于太陽能光熱轉(zhuǎn)
換.將太陽能集熱管放置于所述的第二槽型反射聚光器理論聚焦 面處，該太陽能集熱管一半圓柱面接收第二槽型反射聚光器反射
聚焦的太陽能:另一半圓柱面直接面向太陽光,直接吸收入射的 太陽能,轉(zhuǎn)換成熱能.所產(chǎn)生的熱能由太陽能集熱管內(nèi)的工質(zhì)傳 遞出玻璃管外.太陽能集熱管鍍以選擇性集熱鍍層.
本發(fā)明的組合聚光器，太陽能電池及太陽能集熱管均置于透 明玻璃管內(nèi),玻璃管兩端封閉，管內(nèi)抽成真空或充以氮氣.太陽能 電池電極引線,金屬集熱管穿過玻璃管端引出管外.
本發(fā)明的非跟蹤組合聚光太陽能管用于太陽能光電光熱轉(zhuǎn)換 時,組合聚光器將入射的太陽光多次反射聚集至第二槽型反射聚 光器理論聚焦面處,位于該理論聚焦面的太陽能電池將一部分太 陽能轉(zhuǎn)換為電能，晶體硅太陽能電池將另一部分太陽能轉(zhuǎn)換為熱 能,通過帶肋片的金屬管內(nèi)工質(zhì)傳遞出玻璃管外.在輸出熱量的 同時降低了太陽能電池工作溫度,提高了光電轉(zhuǎn)換效率.金屬管 這一面直接面向太陽光,吸收太陽能并轉(zhuǎn)換成熱能.增強了非跟 蹤組合聚光太陽能管的集熱功能.
本發(fā)明的非跟蹤組合聚光太陽能光電管因使用較少的太陽能 電池片及封裝材料,生產(chǎn)成本較平板太陽能電池低.
本發(fā)明的非跟蹤組^^聚光太陽能管單獨用于太陽能光熱轉(zhuǎn)換 時,組合聚光器將入射的太陽光多次反射聚集至第二槽型反射聚 光器理論聚焦面處,位于該理論聚焦面的太陽能集熱管將太陽能
轉(zhuǎn)換為熱能.該太陽能集熱管面向第二槽型反射 聚光器的一半圓柱面接收第二槽型反射聚光器反射聚焦的太陽
能;該太陽能集熱管另一半圓柱面直接面向太陽光,直接吸收入 射的太陽能.所產(chǎn)生的熱能由太陽能集熱管內(nèi)的工質(zhì)傳遞出玻璃 管外.由于本發(fā)明的非跟蹤組合聚光太陽能集熱管有較高的聚光 比,在較高的MJt工作時，太陽能熱效率相對非聚光集熱器要高.
附國簡要說明


圖1本發(fā)明實施例1正面圖
圖2本發(fā)明實施例1剖面圖
圖3本發(fā)明實施例1局部剖面放大圖
圖4本發(fā)明實施例2剖面圖
圖5本發(fā)明實施例2正面圖
具體實旌方式
實施例1:如圖1，圖2，圖3所示，本實施例的非跟蹤組合聚 光太陽能管用于太陽能光電光熱轉(zhuǎn)換.如圖2所示，第一槽形反 射聚光器1是非成象復(fù)合拋物面ICPC.可以在鋁板正面鍍鋁或銀 制成,面向太陽光.該槽形反射聚光器1置于透明玻璃管3內(nèi).第 二槽形反射聚光器2可為復(fù)合拋物面CPC或平面槽形聚光器，在 鋁板兩面鍍鋁或銀制成.該槽形反射聚光器2置于透明玻璃管3
內(nèi),開口向下，位于第一槽形反射聚光器1理論圓柱型聚焦面6 直徑處，接收第一聚光器1反射的太陽光.該第二槽形反射聚光 器2的外反射面起到一次聚光作用.
如圖2.圖3所示,金屬管肋片8上的單晶硅太陽能電池12置于 第二槽形反射聚光器2底部理論聚焦面上.單晶硅太陽能電池12 這一面朝下，接收兩次聚光的太陽光，將太陽能轉(zhuǎn)換為電能.
如圖3所示的金屬肋片8可為有良好導(dǎo)熱性能的銅帶或鋁帶， 該肋片8作為太陽能電池的散熱片，應(yīng)通過絕緣導(dǎo)熱膠11和單晶 硅電池片12粘結(jié).肋片8的另一面及金屬銅管7表面可沉積太陽 ,擇性集熱鍍層8.1及7.1，直接面向太陽光，將太陽能轉(zhuǎn)換為 熱能.在本實施例中,銅管7的一端7.2封閉,銅管內(nèi)的傳熱工質(zhì) 經(jīng)另一端向外傳熱.
如圖1，圖2所示的銅管7與肋片8通過超聲或激光焊接，以 形成良好導(dǎo)熱接觸.
肋片8上的單晶硅太陽能電池12由多片單晶硅電池片串并聯(lián) 組成.
如圖1所示,銅管7從透明玻璃管3 —端3.1伸出，該玻璃管端 3.1和銅管7可通過金屬端蓋4和玻璃管端3.1的熱壓封接方法 封接.玻璃管3內(nèi)太陽能電池12的電極引線9穿過金屬端蓋4 上的玻璃絕緣子10引出玻璃管3.玻璃管3另一端3.2封閉.
如圖2所示，玻璃管內(nèi)5抽成真空或充氮氣. 一方面保護了太陽
能電池12免受氧化,受潮等侵蝕. 一方面減少銅管7及肋片8熱
損.提高非跟蹤組合聚光太陽能管光電光熱轉(zhuǎn)換效率.
實施例2:如圖4,圖5,所示,本實施例的非跟蹤組合聚光太陽
能管只用于太陽能光熱轉(zhuǎn)換.和實施例1不同的是實施例1中圖 1， 2， 3所示的單晶硅太陽能電池12,銅管7，絕緣導(dǎo)熱膠11及金 屬肋片8被實施例2中圖4,圖5所示的集熱銅管7所替代.锎管 7表面可沉積太陽能選擇性集熱鍍層.本實施例的集熱锎管7是 銅熱管.
組合聚光器將入射的太陽光多次反射聚集至第二槽型反射聚 光器2聚焦面處，位于該聚焦面的太陽能集熱管7將太陽能轉(zhuǎn)換 為熱能.該太陽能集熱管7面向第二槽型反射聚光器的一半圓柱 面接收第二槽型反射聚光器2反射聚焦的太陽能:該太陽能集熱 管7另一半圓柱面直接面向太陽光,直接吸收入射的太陽能.所 產(chǎn)生的熱能由熱管7的蒸發(fā)管7. 2傳遞至玻璃管外，通過熱管7 的冷凝端7.1輸出給用戶.由于本發(fā)明的非跟蹤組合聚光太陽能 集熱管有較高的聚光比，在較高的溫度工作時,太陽能熱效率相 對非聚光集熱器要高.
上述實施例僅是本發(fā)明的兩種實施方式，僅用于說明本發(fā)明而 非用于限制本發(fā)明.
權(quán)利要求
1.非跟蹤組合聚光太陽能管.由置于透明玻璃管內(nèi)的2個非跟蹤槽型反射聚光器組合而成，第一槽型反射聚光器開口面向太陽光，接收入射的太陽光，反射至該第一槽型反射聚光器聚焦面.第二槽型反射聚光器開口和第一槽型反射聚光器開口相反，置于第一槽型反射聚光器聚焦面處，接收第一槽型反射聚光器聚集的太陽光，并將其反射聚集于該第二槽型反射聚光器底部的聚焦面上.將太陽能光電池或太陽能集熱管置于該第二槽型反射聚光器底部的聚焦面上，太陽能即可轉(zhuǎn)換為電能或熱能.
2. 如權(quán)利要求1所述的第一槽型反射聚光器可為復(fù)合拋物面 CPC或非成象復(fù)合拋物面1CPC.其理論聚焦面為圓柱面.
3. 如權(quán)利要求1所述的第二槽型反射聚光器可為復(fù)合拋物面 CPC或槽型平面.其理論聚焦面可以是條型平面.該第二槽型反射 聚光器內(nèi)外兩面均鍍有鏡面反射層.外發(fā)射面起到一次聚光作 用.
4. 如權(quán)利要求1所述的太陽能光電池可以是串聯(lián)的多晶硅或 單晶硅電池片，放置于權(quán)利要求3所述的第二槽型反射聚光器理 論條型聚焦平面上,接收組合聚光后的太陽光，太陽能即轉(zhuǎn)換為 電能.所產(chǎn)生的電流由金屬導(dǎo)線引出玻璃管.
5. 如權(quán)利要求4所述的多晶硅或單晶硅電池片背面可粘貼在 帶肋片金屬管的肋片上.電池片和肋片間置有一絕緣導(dǎo)熱層.
6. 如權(quán)利要求5所述的該金屬管可鍍以選擇性集熱鍍層,直 接面向太陽光，吸收太陽能并轉(zhuǎn)換成熱能.金屬管內(nèi)的工質(zhì)可將 電池片吸收的熱量傳遞出玻璃管外.
7. 如權(quán)利要求1所述的太陽能集熱管放置于權(quán)利要求3所述 的第二槽型反射聚光器理論聚焦面處，該金屬集熱管一半圓柱面 接收第二槽型反射聚光器聚焦的太陽能:另一半圓柱面直接面向 太陽光，直接吸收入射的太陽能，并轉(zhuǎn)換成熱能.所產(chǎn)生的熱能由 該太陽能集熱管內(nèi)的工質(zhì)傳遞出玻璃管外.
8. 如權(quán)利要求5,權(quán)利要求7所述的金屬管可以是熱管或一端 封閉的金屬管.
9. 如權(quán)利要求1所述的透明玻璃管內(nèi)抽成真空或充以氮氣.
全文摘要
非跟蹤組合聚光太陽能管。由置于透明玻璃管內(nèi)的2個非跟蹤槽型反射聚光器組合而成，第一槽型反射聚光器開口面向太陽光，接收入射的太陽光，反射至該第一槽型反射聚光器聚焦面。第二槽型反射聚光器開口和第一槽型反射聚光器開口相反，置于第一槽型反射聚光器聚焦面處，接收第一槽型反射聚光器聚集的太陽光，并將其反射聚集于該第二槽型反射聚光器底部的聚焦面上。將太陽能光電池或太陽能集熱管置于該第二槽型反射聚光器底部聚焦面上，太陽能即可轉(zhuǎn)換為電能或熱能。
文檔編號F24J2/10GK101097095SQ20061009060
公開日2008年1月2日 申請日期2006年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月29日
發(fā)明者江希年 申請人:江希年