[发明专利]聚光阵列光伏发电装置

说明书

本发明提供了一种聚光阵列光伏发电装置，属于光伏发电技术领域，包括：光伏材料、聚光单元和座体；光伏材料嵌入座体，聚光单元为台型凹陷结构，顶端可设有透镜，置于座体中，位于光伏材料上方；聚光单元底面与光伏材料贴合，聚光单元侧壁与光伏材料倾斜相接；聚光单元侧壁为反射面，以使入射光线汇聚至光伏材料；透镜材料为普通透光材料或高折射率透光材料或负折射率透光材料，以使在不使用太阳光跟踪器的情况下斜射太阳光也能到达光伏材料上。从而简化结构，提高光伏发电设备对阳光的利用率，减少光伏材料的用量，降低了光伏发电的成本。

技术领域

本发明涉及光伏发电领域，具体而言，涉及一种聚光阵列光伏发电装置。

背景技术

能源问题与环境问题是影响社会发展的两大课题。如何摆脱对化石燃料的依赖减少温室气体的排放是世界性的焦点。太阳能作为一种清洁环保的可再生能源具有广阔的应用前景。光伏发电作为太阳能的主要利用形式之一已经得到了大范围的推广和应用。现有的光伏发电设备主要分为平板式光伏材料阵列和聚光式光伏发电设备两大类。由于光伏材料价格昂贵，平板式光伏发电设备普遍存在造价高、对光能的利用率不高、发电效率低的缺点。聚光式光伏发电设备多采用菲涅尔透镜、凸透镜或抛物面反射的形式聚集阳光。菲涅尔透镜与凸透镜聚光的均匀性较差，容易造成较大的温度差，影响光伏材料的使用寿命。抛物面反射镜的制造成本较高，对恶劣自然环境的抵抗能力较差。因此如何提高光伏发电设备的发电效率、降低制造成本、提高设备的稳定性是目前需要解决的问题。

发明内容

本发明旨在解决现有光伏发电设备发电效率低造价昂贵的问题，提供了一种聚光阵列光伏发电装置，能够提高光伏发电设备的发电效率，降低制造成本，提高设备的稳定性。

本发明是通过以下技术方案予以实现：一种聚光阵列光伏发电装置，包括：光伏材料、聚光单元和座体；光伏材料置于座体中，聚光单元为台型凹陷结构；聚光单元底面与光伏材料贴合，聚光单元侧壁与光伏材料倾斜相接；聚光单元侧壁为反射面，以使入射光线汇聚至光伏材料。

在该技术方案中，光伏材料和聚光单元构成的阵列安装在座体上，通过聚光单元对光线进行折射或反射使照射到聚光单元阵列的光线最终汇聚到底部的光伏材料上，提高照射到光伏材料上的光线强度，从而提高发电效率，显著减少光伏材料的用量，使设备的成本大大降低。

根据本发明的上述技术方案，优选地，聚光单元的顶部开口处设有透镜结构，透镜置于座体中，位于光伏材料上方，透镜材料为普通透光材料或高折射率透光材料或负折射率透光材料，以在不使用太阳光跟踪器的情况下使斜射太阳光到达光伏材料。

根据本发明的上述技术方案，优选地，透镜结构的上表面设有防反射层以使光线折射到达光伏材料。

根据本发明的上述技术方案，优选地，透镜结构为凸透镜。

根据本发明的上述技术方案，优选地，凸透镜的上表面设有防反射层，下表面可设有正向透光反向反射层，以使射向凸透镜下方的光线再反射回光伏材料表面。

根据本发明的上述技术方案，优选地，凸透镜到聚光单元底面的距离小于凸透镜的焦距，以使凸透镜的聚光光斑始终保持在光伏材料上。

根据本发明的上述技术方案，优选地，透镜为高折射率透光材料或负折射率透光材料。

根据本发明的上述技术方案，优选地，透光材料板的上表面设有防反射层使进入聚光结构的光线最终到达光伏材料上，进而减少光线的损失。

根据本发明的上述技术方案，优选地，聚光单元侧壁为反光材料，透镜结构与光伏材料之间充入冷却介质。

根据本发明的上述技术方案，优选地，聚光单元侧壁围成的聚光单元底面和顶部开口为多边形或圆形。光伏材料构型设置与下底面的形状保持一致，安装于台形凹陷底面。