[发明专利]基于光伏反射板的太阳能全光谱聚光利用系统与方法

权利要求书

1.一种太阳能聚光利用系统，其特征在于，所述太阳能聚光利用系统包括：

若干光伏反射板，以特定的形状和/或排列来形成一聚光装置，每一光伏反射板正面用于吸收部分太阳光进行光伏发电，同时反射其它未被光伏反射板吸收的太阳光，背面能够对太阳光进行全反射；

聚光光谱利用装置，置于所述若干光伏反射板形成的聚光装置的焦点处或焦点附近，用于利用所述光伏反射板反射的太阳光；

其中，所述光伏反射板包括：

光谱调控膜，用于将适宜光伏利用的太阳光谱透射至光伏电池表面，将其它太阳光谱反射出去；

光伏电池，用于利用太阳光谱进行光伏转换发电；

镜面，用于对太阳光进行全反射；

其中，光伏电池设置在中部，光谱调控膜一侧为正面，镜面一侧为背面；

所述镜面是通过镀层、涂抹、粘贴的方式附着的具有全反射作用的反光材料，当光伏反射板背面朝上，即以镜面面对太阳光时，能以较小的光强损失来反射太阳光，满足聚光光谱利用装置的需要；

所述聚光光谱利用装置包括太阳热能利用装置、太阳能热化学反应装置、太阳热能电能互补利用装置、太阳能高温电化学反应装置、太阳能光催化利用装置和/或太阳能光电化学利用装置。

2.根据权利要求1所述的太阳能聚光利用系统，其特征在于，所述光谱调控膜具备部分光谱的高发射特性，在所述光伏反射板余热不利用时，所述光谱调控膜的高发射率能够提高所述光伏电池的散热量，降低所述光伏电池的运行温度；在所述光伏反射板要进行余热利用时，能够选用较低发射率的光谱调控膜，减少辐射散热损失，提高光伏电池余热利用效率；

所述光谱调控膜还能够起到增透膜的作用，适宜光伏利用的太阳光通过光谱调控膜强化其透射率，从而提高光伏部分的光学效率。

3.根据权利要求1所述的太阳能聚光利用系统，其特征在于，所述太阳能聚光利用系统还包括追踪机构和翻面机构，用于调整所述光伏反射板使其追踪太阳光，并使光伏反射板进行翻转，以让其以正面朝上或背面朝上，来满足不同需求。

4.根据权利要求1所述的太阳能聚光利用系统，其特征在于，所述聚光光谱利用装置接收光伏反射板反射光的表面上增加选择性光谱抑制结构，用于允许特定频率的光进入、离开，降低所述聚光光谱利用装置对辐射光谱的发射或透射，以增加对其吸收的太阳能的利用，减少所述聚光光谱利用装置对外辐射损失；

所述光伏反射板部分位置可以设置为光伏电池和/或镜面。

5.根据权利要求1所述的太阳能聚光利用系统，其特征在于，所述太阳能聚光利用系统能够提供多种工作模式，包括全反射聚光工作模式、光伏-聚光太阳能全光谱利用工作模式与光伏发电工作模式以及三种模式的中间模式，其中，

全反射聚光工作模式，通过合理调整光伏反射板，将其背面朝上，光伏反射板转化为纯聚光装置，由镜面反射太阳光至聚光光谱利用装置上，增强其吸收光强，增加能量密度；

光伏-聚光全光谱利用工作模式，通过合理调整光伏反射板，将其正面朝上，并将太阳光反射至聚光光谱利用装置上，既发电，也聚光，实现太阳能全光谱利用；

光伏发电工作模式，光伏反射板正面朝上，以光伏反射板的余弦损失最小为目标，通过调整光伏反射板使其保持正对太阳，以提高光伏发电量；

三种模式的中间模式，即需要调低聚光光谱利用装置的能流密度或增加部分光伏发电量时，只调整部分光伏反射板，使光伏反射板翻面，或使光伏反射板正对太阳而不将太阳光反射至聚光光谱利用装置上。

6.根据权利要求5所述的太阳能聚光利用系统，其特征在于，所述各种工作模式并不固定，其能够根据实际需要进行调节，能够通过光伏反射板吸收与反射太阳光的配比关系，实现太阳能转换而来的各种能量比例的可调节效果，实现了太阳能自身分配的各种能量比例关系与可能的制备化学产物过程所需的最佳能量比例关系的匹配，提高太阳能的利用效率。