[发明专利]高效率边侧型高倍聚光太阳能模组

说明书

本发明适用于太阳能设备技术领域，提供了一种高效率边侧型高倍聚光太阳能模组。该高倍聚光太阳能模组包括浮法玻璃板、双曲面反射镜、接收器以及箱体，浮法玻璃板盖设于箱体的上端开口，双曲面反射镜固定于箱体内，双曲面反射镜与箱体的上端开口相对的一面为内凹弧面，接收器安装于箱体的内侧面上，并且接收器的正面与双曲面反射镜的内凹弧面相对，当光线通过双曲面反射镜的内凹弧面进行反射后，汇聚成一个焦点，接收器位于焦点的后方处，使光线在接收器上形成一个能覆盖于接收器的电池芯片上的光斑。本发明通过退焦处理能够减少热斑效应的影响，减少暗电流的产生，增强了光利用率，使电池芯片能够高效地接收光线，大大提高了光电转换效率。

技术领域

本发明属于太阳能设备技术领域，尤其涉及一种高效率边侧型高倍聚光太阳能模组。

背景技术

目前市场上太阳能模组分为：硅晶太阳能模组、薄膜太阳能模组、聚光太阳能模组。

硅晶太阳能模组生产耗能污染大、光电转换效率低，除此在实际应用中占用面积大，且存在严重的光污染现象，晶硅材料的光电转换效率更是受限于其自身的特性。薄膜太阳能模组尚处于研发阶段，光电转换效率不及晶硅模组的一半，成本是目前光伏产品中最高的。

在太阳能聚光模组技术领域的聚光技术上大多采用以菲涅尔聚光设计为主的聚光太阳能模组技术。

材料方面：菲涅尔利用透镜将太阳进行聚焦，但是由于该透镜采用PMMA(Polymeric Methyl Methacrylate亚克力)材料，其透光效率低导致太阳光效利用率低；有些透镜也采用超白玻璃或高透明玻璃材料，但菲涅尔聚焦是通过多个锯齿形同心圆，方能将光折射到聚焦点，在玻璃上刻制锯齿形同心圆的加工精度要求极高，良率非常低，成本更是高昂。

结构方面：在散热方面，菲涅尔的结构需要配合在聚光模组箱体底部外置一个铝型材散热器，使得箱体笨重。根据热能向上流动的物理原理，该结构不能有效散热，从而导致目前聚光太阳能模组的光效利用率低、散热不易、生产不易、成本过高和系统笨重等，技术解决难度很大。

性能方面：菲涅尔聚光利用光的折射原理聚焦在芯片上，由于不同光谱段的折射率不同，其他不可见的紫外光和红外光并不能完全聚焦在芯片上，因此，菲涅尔聚光原理导致其光电转换效率受到限制，难以有所突破。

因此，亟待研发出一种光电转换效率高、光利用率高、散热效果好、系统轻和成本低的太阳能模组。

发明内容

本发明实施例所要解决的技术问题在于提供一种高效率边侧型高倍聚光太阳能模组，旨在解决现有技术中的聚光太阳模组的光电转换效率低的问题。

本发明实施例是这样实现的，提供一种高效率边侧型高倍聚光太阳能模组，其包括浮法玻璃板、双曲面反射镜、包含电池芯片的接收器以及箱体，所述浮法玻璃板盖设于所述箱体的上端开口，所述双曲面反射镜固定于所述箱体内，所述双曲面反射镜与所述箱体的上端开口相对的一面为内凹弧面，所述接收器安装于所述箱体的内侧面上，并且所述电池芯片与所述双曲面反射镜的内凹弧面相对设置，当光线通过所述双曲面反射镜的内凹弧面进行反射后，汇聚成一个焦点，所述接收器位于所述焦点的后方处，使光线在所述接收器上形成一个能覆盖于所述接收器的电池芯片上的光斑。

进一步地，所述电池芯片的表面积为1mm²-100mm²，所述光斑在所述电池芯片上的面积占比为50％-75％。

进一步地，所述双曲面反射镜的内凹弧面在三维坐标系中的X轴、Y轴和Z轴方向上的关系如下：以所述内凹弧面的一角为原点，Z＝(X·X+Y·Y)/a，a的取值范围为700mm-1200mm，式中，Z为Z轴方向的高度，X为X轴方向的长度，Y为Y轴方向的长度，X和Y的单位为毫米。