旋轉(zhuǎn)曲面光伏發(fā)電聚光器制造技術(shù)

本實(shí)用新型專(zhuān)利技術(shù)公開(kāi)了一種旋轉(zhuǎn)曲面光伏發(fā)電聚光器，它包括透光罩、反射圓筒、圓形電池片和散熱板；圓形電池片安裝在聚光器底部，太陽(yáng)光垂直透光罩入射到旋轉(zhuǎn)曲面光伏發(fā)電聚光器，圓形電池片可直接獲得一倍的太陽(yáng)光，另通過(guò)反射圓筒內(nèi)壁可把數(shù)倍的太陽(yáng)光線均勻地反射到聚光器底部的圓形電池片上，增加圓形電池片的光照強(qiáng)度，從而提高圓形電池片的發(fā)電功率。（*該技術(shù)在2019年保護(hù)過(guò)期，可自由使用*）

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本技術(shù)涉及一種光伏發(fā)電聚光器，特別是一種旋轉(zhuǎn)曲面光伏 發(fā)電聚光器，屬于太陽(yáng)能利用

技術(shù)介紹
太陽(yáng)能是一種清潔無(wú)污染的可再生能源，取之不盡，用之不竭， 充分開(kāi)發(fā)利用太陽(yáng)能不僅可以節(jié)約日益枯竭的常規(guī)能源，緩解嚴(yán)峻的 資源短缺問(wèn)題，而且還可以減少污染，保護(hù)人類(lèi)賴(lài)以生存的生態(tài)環(huán)境。 在眾多的太陽(yáng)能利用技術(shù)中，太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)實(shí)現(xiàn)了直接將太陽(yáng) 能轉(zhuǎn)化為電能，是一種最方便的利用方式，它具有運(yùn)行安全可靠、無(wú) 需燃料、無(wú)噪聲、無(wú)污染、可就地利用、使用維護(hù)筒便、規(guī)模可大可 小等優(yōu)點(diǎn)，因而受到了世界各國(guó)的重視。雖然太陽(yáng)能光伏發(fā)電具有很多優(yōu)點(diǎn)，但在光伏發(fā)電的發(fā)展過(guò)程 中，使用成本過(guò)高一直是制約其迅速推廣應(yīng)用的關(guān)鍵因素。其重要原因之一是用于生產(chǎn)太陽(yáng)能電池的半導(dǎo)體材料價(jià)格昂貴，消耗量大， 導(dǎo)致以太陽(yáng)能電池為核心的光伏發(fā)電系統(tǒng)的成本難以大幅度降低。常規(guī)的光伏發(fā)電系統(tǒng)一般是將太陽(yáng)能電池固定安裝，價(jià)格居高不 下，難以迅速推廣應(yīng)用。才艮據(jù)太陽(yáng)能電池在一定條件下輸出的電流與 接受的光照強(qiáng)度成正比增加而又不至于影響光伏電池壽命的特征，人 們開(kāi)始研究采用聚光和跟蹤技術(shù)，希望在獲得同樣電能的情況下減少太陽(yáng)能電池的用量，而增加的跟蹤聚光的成本遠(yuǎn)低于所節(jié)約的太陽(yáng)能 電池的成本相當(dāng)于用普通的金屬玻璃等材料代替昂貴的半導(dǎo)體材料。 德囯、美國(guó)、西班牙、澳大利亞等國(guó)都分別開(kāi)發(fā)了菲涅爾透鏡聚光、 反射聚光等各種聚光光伏發(fā)電系統(tǒng)，現(xiàn)有折射聚光的缺點(diǎn)是光強(qiáng)均勻 性較差，透過(guò)率難以提高，制造成本較高，大型拋物面反射聚光的缺 點(diǎn)是拋物面反射鏡制造難度大，成本較高，反射鏡容易破碎，機(jī)構(gòu)整 體防風(fēng)性能差。這些均導(dǎo)致整套系統(tǒng)性?xún)r(jià)比提高不明顯，使得聚光光 伏發(fā)電系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)難以體現(xiàn)。到目前為止，僅有少量試驗(yàn)、示范性質(zhì) 的聚光光伏發(fā)電系統(tǒng)才殳入運(yùn)行。近幾年來(lái)，我國(guó)太陽(yáng)能光伏組件產(chǎn)量幾乎以每年翻番的速度增 長(zhǎng)，但太陽(yáng)能光伏技術(shù)開(kāi)發(fā)和利用的水平不僅遠(yuǎn)低于發(fā)達(dá)國(guó)家，也落 后于印度、巴西等發(fā)展中國(guó)家。盡管我國(guó)有著很好的太陽(yáng)能資源和光 伏電池制造能力，但是太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)的整體水平與發(fā)達(dá)國(guó)家還有很 大的差距， 一是太陽(yáng)能電池所使用的晶體硅原料的生產(chǎn)依賴(lài)進(jìn)口，原 料緊缺，目前乃至今后很長(zhǎng)一段時(shí)期，成本下降的空間較小，二是太 陽(yáng)能光伏系統(tǒng)應(yīng)用還很少。現(xiàn)有的光伏發(fā)電聚光器結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)菲涅爾透鏡聚光器(聚光不均勻)；大型拋物面聚光(制造難度大)；V型聚光器(聚光倍數(shù)低)； 八面玲瓏聚光器(四個(gè)三角形鏡面聚光不均勻)；我們之前設(shè)計(jì)的蝶 式，由于全部采用發(fā)射鏡聚光，對(duì)污染較大的地區(qū)，太陽(yáng)的散射光較 多，實(shí)際聚光效果不理想。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本技術(shù)的目的在于提供一種具有較高反射鏡利用率的旋轉(zhuǎn)曲面光伏發(fā)電聚光器，它還具有精度高、重量輕、成本低廉、性?xún)r(jià)比高、可批量注塑制造的特點(diǎn)。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本技術(shù)的技術(shù)解決方案是本技術(shù)是一種旋轉(zhuǎn)曲面光伏發(fā)電聚光器，它包括反射圓筒、圓形電池片和散熱板；所述的反射圓筒為口部直徑大、底部直徑小的 圓筒狀形構(gòu)件，反射圓筒的底部安裝在散熱板上；所述的圓形電池片 安裝在反射圓筒的小直徑底部端口處且固定在散熱板上。所述的反射圓筒的圓筒內(nèi)壁形狀采用 一條曲線或由多條直線組 成的折線作母線，繞中心線旋轉(zhuǎn)得到的回轉(zhuǎn)曲面，太陽(yáng)光經(jīng)過(guò)該回-轉(zhuǎn) 曲面反射后可均勻照射到底部的圓形電池片上。所述的多個(gè)旋轉(zhuǎn)曲面光伏發(fā)電聚光器排列安裝跟蹤太陽(yáng)轉(zhuǎn)動(dòng)的 支架上。所述的圓形電池片通過(guò)導(dǎo)熱膠直接粘貼在散熱片上。 所述的反射圓筒采用精密注塑成型，反射圓筒內(nèi)壁采用真空直流濺射鍍膜技術(shù)，在塑料的圓筒內(nèi)壁上鍍上一層反射膜，以提高太陽(yáng)光線的反射率。所述的圓形電池片硅材料可直接由圓柱硅棒切得成型。 所述的散熱板可直接作為安裝整個(gè)旋轉(zhuǎn)曲面光伏發(fā)電聚光器的 連接架，通過(guò)螺栓聯(lián)接把塑料制成的反射圓筒固定在散熱板上，再通 過(guò)螺栓聯(lián)接把整個(gè)旋轉(zhuǎn)曲面光伏發(fā)電聚光器固定在跟蹤太陽(yáng)轉(zhuǎn)動(dòng)的 支架上。本技術(shù)還包括一透光罩，該透光罩安裝在反射圓筒大口徑端 口處，把整個(gè)反射圓筒內(nèi)腔封裝起來(lái)。采用上述方案后，本技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn) (1)由于本技術(shù)的反射圓筒內(nèi)壁采用真空直流濺射鍍膜技術(shù)，可獲得較高的反射率；內(nèi)壁曲面，可確保太陽(yáng)光線經(jīng)過(guò)它反射后均勻地照到底部的圓形電池片上；反射圓筒采用注塑工藝，適合大批 量生產(chǎn)，達(dá)到重量輕、成本4氐、性1^介比高。(2) 由于本技術(shù)反射圓筒的圓筒內(nèi)壁形狀采用一條曲線或 由多條直線組成的折線作母線，繞中心線旋轉(zhuǎn)得到的回轉(zhuǎn)曲面，太陽(yáng) 光經(jīng)過(guò)該回轉(zhuǎn)曲面反射后可均勻照射到底部的圓形電池片上。(3) 圓形電池片通過(guò)導(dǎo)熱膠直接粘貼在散熱片上，可提高電池 片的散熱效果。圓形電池片硅材料形狀可直接由圓柱硅棒切得，更充 分利用硅原材料，降低成本。(4) 透光罩把整個(gè)聚光器封裝起來(lái)，可防止風(fēng)沙、冰雹、雨水 等對(duì)圓筒曲面內(nèi)壁反射膜和電池片的石皮壞，可延長(zhǎng)聚光器的壽命。(5) 綜上所述，本技術(shù)與其他光伏發(fā)電聚光器相比，易于 制造、成本低廉、重量輕，反射到電池板的光線均勻。以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本技術(shù)做進(jìn)一步說(shuō)明。附圖說(shuō)明圖1是本技術(shù)旋轉(zhuǎn)曲面光伏發(fā)電聚光器的剖視圖； 圖2是本技術(shù)旋轉(zhuǎn)曲面光伏發(fā)電聚光器陣列布置圖； 圖3是本技術(shù)旋轉(zhuǎn)曲面光伏發(fā)電聚光器的截面光路圖； 圖4是本技術(shù)旋轉(zhuǎn)曲面光伏發(fā)電聚光器的俯視采光圖。具體實(shí)施方式如圖l所示，本技術(shù)是一種旋轉(zhuǎn)曲面光伏發(fā)電聚光器1，它包括透光罩l]、反射圓筒12、圓形電池片13和散熱板14。所述的反射圓筒12為口部直徑大、底部直徑小的圓筒狀形構(gòu)件， 其圓筒內(nèi)壁形狀釆用一條曲線作母線，繞中心線00旋轉(zhuǎn)得到的回轉(zhuǎn) 曲面。在本技術(shù)中，反射圓筒的圓筒內(nèi)壁形狀也可采用多條直線 組成的折線作母線，繞中心線旋轉(zhuǎn)得到的回轉(zhuǎn)面。所述的反射圓筒12的小端座落在散熱板14上，所述的圓形電池 片13安裝在反射圓筒12的小直徑底部端口處，太陽(yáng)光經(jīng)過(guò)反射圓筒 12的回轉(zhuǎn)曲面反射后可均勻照射到底部的圓形電池片13上。圓形電 池片13可通過(guò)導(dǎo)熱膠直接粘貼在散熱板14的散熱片上，可提高電池 片的散熱效果。所述的透光罩11安裝在反射圓筒12大口徑端口處，把整個(gè)反射 圓筒12內(nèi)腔封裝起來(lái)，可防止風(fēng)沙、水雹、雨水等對(duì)圓筒曲面內(nèi)壁 反射膜和電池片的破壞，提高聚光器的壽命。所述的反射圓筒12采用^f青密注塑成型，反射圓筒12內(nèi)壁采用真 空直流濺射鍍膜技術(shù)，在塑料的圓筒內(nèi)壁上鍍上一層反射膜，以提高 太陽(yáng)光線的反射率。所述的圓形電池片13可直接由圓柱硅棒切得成型更充分利用硅 原材料。在裝配時(shí)，散熱板14可直接作為安裝整個(gè)旋轉(zhuǎn)曲面光伏發(fā)電聚 光器的連接架，通過(guò)螺栓141聯(lián)接把塑料制成的反射圓筒12固定在 散熱板14上，再通過(guò)螺栓142聯(lián)接把整個(gè)旋轉(zhuǎn)曲面光伏發(fā)電聚光器 固定在跟蹤太陽(yáng)轉(zhuǎn)動(dòng)的支架2上。如圖2所示是本技術(shù)的應(yīng)用實(shí)例，多個(gè)旋轉(zhuǎn)曲面光伏發(fā)電聚 光器1排列安裝在跟蹤太陽(yáng)轉(zhuǎn)動(dòng)的支架2上，形成聚光器陣列。本技術(shù)的工作原理7如圖3所示，太陽(yáng)光經(jīng)A點(diǎn)反射到底部電池片13的A，點(diǎn)，太 陽(yáng)光經(jīng)B點(diǎn)反射到底部電池片13的B，點(diǎn)，太陽(yáng)光經(jīng)C點(diǎn)反射到底 部電池片13的C點(diǎn)。母線AC的斜率按一定規(guī)律變化，這樣可使底部 圓形電池片13任意部位的接收到的反射光都非常均勻。太陽(yáng)本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種旋轉(zhuǎn)曲面光伏發(fā)電聚光器，其特征在于：它包括反射圓筒、圓形電池片和散熱板；所述的反射圓筒為口部直徑大、底部直徑小的圓筒狀形構(gòu)件，反射圓筒的底部安裝在散熱板上；所述的圓形電池片安裝在反射圓筒的小直徑底部端口處且固定在散熱板上。

【技術(shù)特征摘要】
1、一種旋轉(zhuǎn)曲面光伏發(fā)電聚光器，其特征在于它包括反射圓筒、圓形電池片和散熱板；所述的反射圓筒為口部直徑大、底部直徑小的圓筒狀形構(gòu)件，反射圓筒的底部安裝在散熱板上；所述的圓形電池片安裝在反射圓筒的小直徑底部端口處且固定在散熱板上。2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)曲面光伏發(fā)電聚光器，其特征在 于所述的反射圓筒的圓筒內(nèi)壁形狀采用 一條曲線或由多條直線組成 的折線作母線，繞中心線旋轉(zhuǎn)得到的回轉(zhuǎn)面，太陽(yáng)光經(jīng)過(guò)該回轉(zhuǎn)面反 射后可均勻照射到底部的圓形電池片上。3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)曲面光伏發(fā)電聚光器，其特征在 于所述的圓形電池片通過(guò)導(dǎo)熱膠直接粘貼在散熱片上。4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)曲面光伏發(fā)電聚光器，其特征在 于所述的反射...

【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：許志龍，張建一，劉菊東，張耀明，侯達(dá)盤(pán)，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：集美大學(xué)，
類(lèi)型：實(shí)用新型
國(guó)別省市：92[中國(guó)|廈門(mén)]