[发明专利]一种高效集光太阳能板

说明书

技术领域

本发明关于一种太阳能板，尤其涉及一种太阳能电池领域。

背景技术

能源是人类社会存在与发展的重要物质基础。随着石油、煤炭、天然气等化石能源的紧缺和价格上扬，人们竞相开展可再生能源的开发、研究。太阳能光伏发电是可再生能源的重要组成部分。我国自1958年开始研制光电池，主要有单晶、多晶硅光电池产品。

目前，由于硅光电池存在许多弊端，影响了它的实际应用：一是太阳能能量密度低，硅光电池利用成本高。太阳能是清洁、廉价的可再生能源，取之不尽、用之不竭，能量巨大，辐射到地球表面的能量约8.1×10¹³kw，相当于全世界发电量的几十万倍。但相对地球表面来说能量密度较低，全年平均只有600kcat/m²h，约0.7kw/m²h；加之利用时受气象、地理纬度、太阳方位、高度角等诸多因素影响。因此，硅光电池利用设备面积大，一次性投入成本高。如西藏卡玛乡建设一座25kw光伏电站，年发电量53750kw/h，总投资263万元，系统投资约10万元/kw，是当前风力发电投资的10倍。二是硅光电池组件的光电转换效率低。目前，硅光电池组件能商品化的产品以单、多晶硅系列产品为主，硅光电池的光电转换效率低，一般只有12-15％，光电转换效率高的最多达到18-25％。由于光伏电站大面积安装的硅光电池方阵均为固定安装，倾斜角度接近当地的地理纬度，因此，一年四季、一天中均受太阳的高角度和方位角影响，硅光电池方阵平面接受太阳光的有效光照面积均小于1，一般为0.5-0.7左右。因此，硅光电池的实际光电转换效率还要低很多。三是提高硅光电池本身的光电转换效率很困难。限制硅光电池光电转换效率提高的主要技术障碍是：电池表面栅线遮光影响、电池表面反光损失、光导损失、内部复合损失和表面复合损失等。鉴于以上诸多因素影响，虽然硅光电池的光电转换效率的理论值为33％，但是国际市场上的硅光电池产品的实际光电转换效率为：单晶最高只有24％，多晶最高只有21％。因此，要提高硅光电池的光电转换效率很难。

综上所述，硅光电池的光电转换效率低，以及光伏电站占地面积大，要提高光电转换效率必须改变硅光电池工作面上的太阳光分布，这样才能提高经济效益。

发明内容：

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种高效集光太阳能板，通过增加硅光电池工作面上的光辐照强度，改变硅光电池工作面上的太阳光分布，减少因太阳光对硅光电池工作面辐照度提高而造成硅光电池工作温度的升高，从而提高硅光电池的光电转换效率，降低硅光电池的应用成本，以利硅光电池的推广应用。

本发明是这样实现的：一种高效集光太阳能板，其包括有：凸透镜聚光玻璃板、透光玻璃压板、硅电池板、下衬托板、底座组成，其特征在于：所述硅电池板设在下衬托板之上，硅电池板表面由透光玻璃压板压住，所述凸透镜聚光玻璃板设在整个透光玻璃压板之上，所述硅电池板工作面不在凸透镜聚光玻璃板聚焦点上。

本发明的优点是

采用凸透镜聚光玻璃板收集太阳光，凸透聚光玻璃镜聚光直射，太阳光线聚焦于中心线上。改变了太阳光谱的分布，对硅光电池而言，只有可见光对硅光电池有光电反应，而紫外光、红外光对硅光电池没有光电反应，紫外光能量小，而红外光能量大，占太阳辐射总量的43％；采用透明平板玻璃封盖在圆柱面聚光镜的开口上，能100％通过紫外光、可见光，红外光不能透过透明平板玻璃，100％被反射。通过凸透聚光玻璃镜聚光直射到硅光电池组件的工作面上，大幅度地提高了电池的光辐照强度，电池短路电流亦成倍增加。采用本发明可使现有硅光电池光电转换效率、输出功率成倍提高，建同样功率的光伏电站需配备的硅光电池方阵面积将成倍减少，大大降低了一次性投资成本，减少了建筑面积，提高了光电利用的经济效益，有利于硅光电池的推广应用。

附图说明

图1、高效集光太阳能板主示意图

图2、高效集光太阳能板平面示意图

图中：1-凸透镜聚光玻璃板焊，2-透光玻璃压板，3-硅电池板，4-衬托板，5-底座。

具体实施方式

以下结合附图进一步详细说明实施方式

参见附图：硅电池板3设在下衬托板4之上，硅电池板3表面由透光玻璃压板2压住，凸透镜聚光玻璃板1设在整个透光玻璃压板2之上，硅电池板3工作面不在凸透镜聚光玻璃板1聚焦点上，整个结构安装在底座5上。