[发明专利]一种可调节光伏系统受光强度的辅助装置

说明书

技术领域

本发明属于太阳能电池光伏系统，尤其适用于太阳能电池光伏系统以调节并增强其发电效率，属于一种增强太阳能电池发电效率的辅助系统。 

背景技术

光伏技术作为一种新兴的能源技术，有望作为代替传统能源的主力能源。目前，其需要解决的关键技术问题是降低成本和提高发电效率。对这两个既独立又相互关联的技术问题，科技界给出了众多的改善方案，其中对于提高发电效率方面，其着重关注的方案在于提高太阳能电池的转化效率和提高其受光效率。对于提高受光效率，又集中于关注增加太阳能电池的受光面积和提高单位面积的受光率两个方面， 

各种双面太阳能电池，如HIT太阳能电池、双面薄膜太阳能电池等，在提高太阳能电池受光面积上具有极好的成效，几乎将单位面积上太阳能电池的受光面积提高了一倍。然而，由于不可能让光伏组件的两个面同时接受垂直照射的阳光，背光面对受光量的贡献是有限的。 

聚光型太阳能电池属于增强受光率的方案，然而，由于很多种太阳能电池过热后都会导致转换效率过低，同时，聚光系统价格也比较昂贵，这样的方案只能适用于一些特殊的太阳能电池，如砷化镓。 

如果尝试将这两种思路扩展并合并，可以产生出意想不到的好效果，本发明分别利用了这两种思路的优势并克服其局限性，使之在增加有限度的成本之上大幅度提高了太阳能电池的发电效率并使之适用于几乎所有的光伏类太阳能电池光伏阵列。 

发明内容

发明目的：本发明是针对现有的太阳能电池，针对其受光率不足的问题，在现有技术的基础上，给出一种简单有效的方式，可以大幅度提高太阳能电池的发电效率。这种方案尤其适用于背光面受光率不足的双面太阳能电池光伏阵列。 

技术方案：这个技术方案包括凹面镜、支撑系统，其中凹面镜位于太阳能电池光伏阵列背面，可将太阳光反射到电池组件的背光面；凹面镜的焦距可调节，使反射到太阳能电池背光面的光线强度倍率不同。这样根据光线的强弱不同，可以调节照射到太阳能电池组件背光面的倍率大小，使其背光面的光照强度不但可以远远高于正面，也可以在一段较长的时间内获得稳定功率。 

其中凹面镜的反射面由镀有具有反射作用的薄膜的柔性材料组成，如塑料，高分子材料薄膜等，以便在实现反射功能的同时也可以改变倍率。 

其中凹面镜反射面的背面有伞状支撑架，支撑架的辐条带有一定柔性，其边缘有可收缩的环形支撑架，用以支撑反射面并适度改变其形状。 

其中一个优选方案为在凹面镜的背面中心点位置及其边缘的环形支撑架位置，有 加强筋结构保证其稳定性。 

其中一个优选方案为可以通过计算得到一个地区的光照曲线，预设每天镜面曲率变化规律并通过PLC控制电路控制支架缩放实现。 

其中另一个优选方案为采用日光追踪器与控制电路相连，按一定的光照强度实时改变镜面曲率。 

其中另一个优选方案为可以在太阳能电池板边缘设置传感器，测量太阳能电池板的温度或者所接受的光强度，通过回馈电路实现支架的变形和镜面曲率的改变。 

其中的支撑系统可以采用机械支撑，将其按所需的角度和距离固定在双面太阳能电池阵列的背光面。 

其中一个优选方案为机械支撑带有传动结构，并与控制电路相连接，可以改变凹面镜和双面电池光伏阵列的距离。 

有益成果：对于普通的单面太阳能电池组件，在阳光不是特别充足的地区，如江南、或者季节，如冬季，本系统可以很好的调节其受光量，使太阳能光伏阵列绝对发电量显著增加，同时，由于其自动调节受光倍率的功能，使太阳能电池阵列发电量在一天之中，在一年的不同季节之间都可以保证有一个较稳定的电流量。对于独立使用的用电器来说，这无疑可以保证较好的长期使用，而不必为了保证稳定使用，浪费其最佳发电效率。对于并网系统来说，平稳的发电量是光电及风电等可以并网的最大问题，本系统无疑有助于缓解甚至在一定条件下消除这一问题。 

对于双面太阳能电池，由于其背光面受光量不足，使其背光面对发电量的贡献要远远低于正面。以HIT电池来说，水平放置，其发电效率比单面受光提高10％，坚直放置，其发电效率提高34％。采用本技术方案的系统之后，可以使其背面受光量超过正面受光量，提高倍数视电池性质及设计方案定，设其倍数为2，其发电效率相对于普通单面太阳能电池将近200％，相对于不采用任何装置增加背光面受光量的HIT系统，其提高也约在150％至180％之间。这样的辅助设置将使双面太阳能电池的背光面成为双面太阳能电池发电的主要部分，同时起到调节发电电流平稳的作用。