[实用新型]曲面光伏聚光器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种太阳能利用聚光器，特别是一种一维跟踪光伏聚光器，属于太阳能聚光技术领域。

背景技术

太阳能作为一种清洁、无污染的可再生能源，其开发和利用被认为世界能源战略的重要组成部分。

太阳能的利用主要包含太阳能热利用和太阳能光伏发电两大类。太阳能光伏技术中，通过聚光技术来减少在一个系统中使用的光伏电池的面积，进而降低成本，同时达到较高的光电转换效率。因而大批科研工作者对太阳能利用中的聚光原理进行了探索和研究，根据光学原理的不同，主要分为折射式聚光器和反射式聚光器；按照聚光的形式分为点聚焦聚光器和线性聚焦聚光器。对于太阳能聚光光伏系统，常用的菲涅尔透镜是一种点聚焦折射式聚光器，它可以实现高倍聚光，但它仍存在不少问题：采光口面积难以做大；由于透射率的限制而光学效率难以提高；聚合物材料的稳定性和可靠性差；成本较高；具有多结电池敏感的色散性能等。

合适的反射式聚光方案可以避免这些问题，目前采用的反射式聚光器主要是大型抛物面聚光器，但它的缺点是经抛物面反射后的光线到达电池组件接受面上时，能流密度不均匀。对于晶体硅太阳电池组件，表面阴影或光强分布不均匀是导致输出功率降低的主要原因之一，光照不均匀导致的失配是光伏组件和光伏方阵中一个很严重的问题，此时组件或方阵的功率输出往往受系统中最差的电池或组件影响非常大。正常电池的能量输出就会加到光强较弱的电池上(或被旁通二极管卸荷)而不是输出到负载或电网。

发明内容

技术问题：本实用新型要解决的技术问题是提供一种能够实现光照均匀性的曲面光伏聚光器。

技术方案：为解决上述技术问题，本实用新型提供的技术方案为：一种曲面光伏聚光器，该新曲面光伏聚光器包括长方体状的光伏电池组件、与光伏电池组件相连的固定支杆、由固定支杆支撑和固定，并位于光伏电池组件下方的新曲面反光板、用于支撑新曲面反光板且设置在新曲面反光板下面的的支架、与支架相连接并设置在新曲面反光板中心正下方的转动轴和通过光伏电池组件及转动轴的对称面，该对称面将新曲面反光板分成对称的两部分，光伏电池组件有与新曲面反光板相对的接受面；

曲面反光板和光伏电池组件之间的位置固定，新曲面反光板可以通过转动轴转动；转动轴转动使得太阳光线与对称面平行，该与对称面平行的太阳光线经新曲面反光板的反射后覆盖光伏电池组件的接受面；

曲面反光板的剖面曲线方程式为：

y＝(x-m(x))²/4f(x)+n(x)

其中x-新曲面反光板的剖面曲线的横坐标，y-新曲面反光板的剖面曲线的纵坐标，f(x)、m(x)、n(x)为关于x的函数式。

优选的，光伏电池组件包括单品硅光伏电池和散热铝翅片；单晶硅光伏电池采用宽度为62.5mm的硅片，散热翅片在单晶硅光伏电池的背部。

优选的，曲面反光板采用0.5mm-2mm的玻璃镜或镀反射膜的金属板。

优选的，当对称面与地面垂直时，光伏电池组件的接受面与地面所构成的角度在0°-90°之间。

有益效果：

1)采用了新曲线方程y＝(x-m(x))²/4f(x)+n(x)代替抛物面方程y＝x²/4f，可以根据实际设计需求，通过选择合适的f(x)、m(x)、n(x)等函数式，实现光伏电池板接受面的光照均匀性的要求。因为光伏电池组件的输出功率由接受的能流密度最小的部分决定，所以改善均匀性后能显著提升光伏电池组件的输出功率。

2)其设计简单，效果明显，将f(x)采用关于x的一次函数，m(x)和n(x)取为零就可以明显改善光照的均匀性。

3)可变性强，通过该变f(x)、m(x)、n(x)等函数式，可以在各种不同的光伏电池组件的位置和接受面朝向的情况下达到需要的聚光效果。

附图说明

图1是曲面光伏聚光器的立体结构示意图；

图中有：光伏电池组件1、曲面反光板2、支架3、转动轴4、对称面5、固定支杆6、接受面11；

图2a是本发明提供的一个实施例中曲面光伏聚光器的光路图；

图中有：接受面11、曲面反光板2；

图2b是相关技术中抛物面光伏聚光器的光路图；

图中有：接受面11、抛物面反光板6。

图3a是本实用新型提供的第二个实施例中新曲面光伏聚光器光路图；

图中有：接受面11、曲面反光板2；

图3b是相关技术中抛物面光伏聚光器的光路图；

图中有：接受面11、抛物面反光板6。

具体实施方式