專利名稱：閉合腔體半球面采光聚光倍增太陽能發(fā)電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種太陽能應(yīng)用技術(shù)，特別是一種利用旋轉(zhuǎn)拋物面聚光原理接收太陽 能的閉合腔體半球面采光聚光倍增太陽能發(fā)電裝置，該裝置通過旋轉(zhuǎn)拋物面的反光聚焦作 用接收太陽能，可大幅提高太陽能的接收效率。
背景技術(shù)：
太陽能是一種清潔能源，取之不盡、用之不竭，也不會(huì)造成環(huán)境污染，如今，無論在 沿海城市，還是在內(nèi)陸城市，太陽能產(chǎn)品正越來越多地進(jìn)入人們的視野，太陽能路燈、太陽 能草坪燈、太陽能庭院燈、太陽能樓道燈、公交站臺(tái)燈、交通信號(hào)燈等等，各種太陽能熱水器 也已經(jīng)走近千家萬戶。但這些太陽能產(chǎn)品大多數(shù)都沒有聚光功能，造成太陽能利用率低下。 太陽能接收元件表面的光強(qiáng)提高一倍，太陽能接收元件的接收效率將提高一倍，目前太陽 能產(chǎn)業(yè)技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)的焦點(diǎn)主要是太陽能接收效率之爭(zhēng)，可見提高接收效率對(duì)整個(gè)行業(yè)重要程 度，因此能否有效的提高太陽能接收元件的光照強(qiáng)度，就成為人們利用太陽能時(shí)最為關(guān)注 的問題。近些年，國(guó)外在一些太陽能電站的光伏矩陣中實(shí)現(xiàn)了太陽能聚光接收，國(guó)內(nèi)也有 類似的試驗(yàn)裝置，但這些裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積龐大、造價(jià)高難以在太陽能家用產(chǎn)品上得到推

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有的聚光裝置機(jī)械結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積龐大、造價(jià)高等缺點(diǎn).本發(fā)明針對(duì) 現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，對(duì)現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行了改進(jìn)，提出了一種體積小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠、成本低 的太陽能聚光接收裝置、它可實(shí)現(xiàn)太陽能的聚光接收。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是在一個(gè)長(zhǎng)方形箱體內(nèi)安裝了多個(gè)太 陽能聚光接收機(jī)構(gòu)，在長(zhǎng)方形箱體的上面蓋有一塊平面透明蓋板，平面透明蓋板將各太陽 能聚光接收機(jī)構(gòu)封閉在長(zhǎng)方形箱體內(nèi)，各太陽能聚光接收機(jī)構(gòu)整齊排列在長(zhǎng)方形箱體內(nèi)， 各太陽能聚光接收機(jī)構(gòu)都由一塊旋轉(zhuǎn)拋物面反光鏡和一個(gè)光能接收器構(gòu)成，各太陽能聚光 接收機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)拋物面反光鏡的開口正對(duì)平面透明蓋板。各太陽能聚光接收機(jī)構(gòu)的光能接收器由一塊半球面太陽能電池板、一塊圓錐面反 光鏡和一塊半球面透明導(dǎo)光蓋構(gòu)成，圓錐面反光鏡的頂部開有一個(gè)光線入射圓孔，各太陽 能聚光接收機(jī)構(gòu)光能接收器的半球面太陽能電池板的球心與該太陽能聚光接收機(jī)構(gòu)的旋 轉(zhuǎn)拋物面反光鏡的焦點(diǎn)相互重合并且該半球面太陽能電池板的開口正對(duì)該旋轉(zhuǎn)拋物面反 光鏡的反射面，各太陽能聚光接收機(jī)構(gòu)的光能接收器的圓錐面反光鏡緊密的蓋在該光能接 收器的半球面太陽能電池板的開口處并且該圓錐面反光鏡的光線入射圓孔的圓心與該太 陽能聚光接收機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)拋物面反光鏡的焦點(diǎn)相互重合，各太陽能聚光接收機(jī)構(gòu)的光能接 收器的半球面透明導(dǎo)光蓋蓋在該光能接收器的圓錐面反光鏡的光線入射圓孔上并且該半 球面透明導(dǎo)光蓋的球心與該太陽能聚光接收機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)拋物面反光鏡的焦點(diǎn)相互重合，各光能接收器的半球面透明導(dǎo)光蓋、半球面太陽能電池板和圓錐面反光鏡構(gòu)成一個(gè)閉合空 腔，當(dāng)太陽光垂直于平面透明蓋板入射時(shí)，通過各旋轉(zhuǎn)拋物面反光鏡的反射使反射 光線穿過各光能接收器圓錐面反光鏡的光線入射圓孔垂直照射在各光能接收器的半球面 太陽能電池板上，照射在半球面太陽能電池板上的光能通過半球面太陽能電池板轉(zhuǎn)換為電 能，各光能接收器半球面太陽能電池板的反射光線經(jīng)各光能接收器的圓錐面反光鏡的反 射，再次照射在該半球面太陽能電池板上，進(jìn)一步提高了各光能接收器的光電轉(zhuǎn)換率，因各 光能接收器的半球面透明導(dǎo)光蓋、半球面太陽能電池板和圓錐面反光鏡構(gòu)成一個(gè)閉合空 腔，并且各圓錐面反光鏡的光線入射圓孔很小，進(jìn)入光線入射圓孔的光能在閉合空腔內(nèi)大 部分轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，因此大幅提高了各光能接收器的光電轉(zhuǎn)換率。本發(fā)明的有益效果是通過各旋轉(zhuǎn)拋物面反光鏡的反光聚焦作用大幅提高了照射 在各光能接收器上的太陽光的強(qiáng)度，因而大幅提高了各光能接收器的光電轉(zhuǎn)換率，實(shí)現(xiàn)了 在強(qiáng)光和弱光的環(huán)境下都有較高的光電轉(zhuǎn)換率。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。圖1是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)圖。圖2是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)圖的A-A剖視圖。圖3是本發(fā)明實(shí)施例的太陽能聚光接收機(jī)構(gòu)剖視圖的放大圖。圖4是旋轉(zhuǎn)拋物面的示意圖。在圖4的旋轉(zhuǎn)拋物面構(gòu)成圖中旋轉(zhuǎn)拋物面S，旋轉(zhuǎn)拋物面的準(zhǔn)平面Si，旋轉(zhuǎn)拋物 面的頂點(diǎn)0，旋轉(zhuǎn)拋物面的焦點(diǎn)f，旋轉(zhuǎn)拋物面的對(duì)稱軸L。
具體實(shí)施例方式在圖1和圖2中，在一個(gè)長(zhǎng)方形箱體3-1內(nèi)安裝了 25個(gè)太陽能聚光接收機(jī)構(gòu)，25 個(gè)太陽能聚光接收機(jī)構(gòu)被分為五組，在長(zhǎng)方形箱體3-1的上面蓋有一塊平面透明蓋板4-1， 平面透明蓋板4-1將各太陽能聚光接收機(jī)構(gòu)封閉在長(zhǎng)方形箱體3-1內(nèi)，各太陽能聚光接收 機(jī)構(gòu)整齊排列在長(zhǎng)方形箱體3-1內(nèi)，各太陽能聚光接收機(jī)構(gòu)都由一塊旋轉(zhuǎn)拋物面反光鏡和 一個(gè)光能接收器構(gòu)成，各太陽能聚光接收機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)拋物面反光鏡的開口正對(duì)平面透明蓋 板 3-1。在圖3中第一太陽能聚光接收機(jī)構(gòu)由旋轉(zhuǎn)拋物面反光鏡1-1-1和光能接收器 1-2-1構(gòu)成，光能接收器1-2-1由半球面太陽能電池板10-1、頂部開有光線入射圓孔的圓錐 面反光鏡7-1和半球面透明導(dǎo)光蓋6-1構(gòu)成，半球面太陽能電池板10-1的球心與旋轉(zhuǎn)拋物 面反光鏡1-1-1的f相互重合，半球面太陽能電池板10-1的開口正對(duì)旋轉(zhuǎn)拋物面反光鏡 1-1-1的反射面S，圓錐面反光鏡7-1緊密的蓋在半球面太陽能電池板10-1的開口處，圓錐 面反光鏡7-1的光線入射圓孔的圓心與旋轉(zhuǎn)拋物面反光鏡1-1-1的焦點(diǎn)f相互重合，半球 面透明導(dǎo)光蓋6-1蓋在圓錐面反光鏡7-1的光線入射圓孔上，半球面透明導(dǎo)光蓋6-1的球 心與旋轉(zhuǎn)拋物面反光鏡1-1-1的焦點(diǎn)f相互重合，半球面透明導(dǎo)光蓋6-1、半球面太陽能電 池板10-1和圓錐面反光鏡7-1構(gòu)成一個(gè)閉合空腔，當(dāng)太陽光垂直于平面透明蓋板4-1入射時(shí)，通過旋轉(zhuǎn)拋物面反光鏡1-1-1的反射使反射光線穿過圓錐面反光鏡7-1的光線入射圓 孔垂直照射在半球面太陽能電池板10-1上，照射在半球面太陽能電池板10-1上的光能通 過半球面太陽能電池板10-1轉(zhuǎn)換為電能，半球面太陽能電池板10-1上的反射光線經(jīng)圓錐 面反光鏡7-1的反射，再次照射在半球面太陽能電池板10-1上，進(jìn)一步提高了光能接收器 1-2-1的光電轉(zhuǎn)換率，因半球面透明導(dǎo)光蓋6-1、半球面太陽能電池板10-1和圓錐面反光 鏡7-1構(gòu)成一個(gè)閉合空腔，并且圓錐面反光鏡7-1的光線入射圓孔很小，進(jìn)入該光線入射圓 孔的光能在閉合空腔內(nèi)大部分轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，因此大幅提高了光能接收?-2-1的光電轉(zhuǎn)換 率，上述各太陽能聚光接收機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)、各項(xiàng)尺寸和光能接受過程與第一太陽能聚光接收 機(jī)構(gòu)相同。
權(quán)利要求
一種閉合腔體半球面采光聚光倍增太陽能發(fā)電裝置，由長(zhǎng)方形箱體、平面透明蓋板和太陽能聚光接收機(jī)構(gòu)構(gòu)成，各太陽能聚光接收機(jī)構(gòu)都由一塊旋轉(zhuǎn)拋物面反光鏡和一個(gè)光能接收器構(gòu)成，各太陽能聚光接收機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)拋物面反光鏡的開口正對(duì)平面透明蓋板，各個(gè)太陽能聚光接收機(jī)構(gòu)的光能接收器安裝在該太陽能聚光接收機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)拋物面反光鏡的焦點(diǎn)上，其特征是各太陽能聚光接收機(jī)構(gòu)的光能接收器由一塊半球面太陽能電池板、一塊圓錐面反光鏡和一塊半球面透明導(dǎo)光蓋構(gòu)成，圓錐面反光鏡的頂部開有一個(gè)光線入射圓孔，各太陽能聚光接收機(jī)構(gòu)光能接收器的半球面太陽能電池板的球心與該太陽能聚光接收機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)拋物面反光鏡的焦點(diǎn)相互重合并且該半球面太陽能電池板的開口正對(duì)該旋轉(zhuǎn)拋物面反光鏡的反射面，各太陽能聚光接收機(jī)構(gòu)的光能接收器的圓錐面反光鏡緊密的蓋在該光能接收器的半球面太陽能電池板的開口處并且該圓錐面反光鏡的光線入射圓孔的圓心與該太陽能聚光接收機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)拋物面反光鏡的焦點(diǎn)相互重合，各太陽能聚光接收機(jī)構(gòu)的光能接收器的半球面透明導(dǎo)光蓋蓋在該光能接收器的圓錐面反光鏡的光線入射圓孔上并且該半球面透明導(dǎo)光蓋的球心與該太陽能聚光接收機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)拋物面反光鏡的焦點(diǎn)相互重合，各光能接收器的半球面透明導(dǎo)光蓋、半球面太陽能電池板和圓錐面反光鏡構(gòu)成一個(gè)閉合空腔。
全文摘要
一種閉合腔體半球面采光聚光倍增太陽能發(fā)電裝置，該裝置通過旋轉(zhuǎn)拋物面的反光聚焦作用接收太陽能，可大幅提高太陽能的接收效率，可用來實(shí)現(xiàn)在強(qiáng)光和弱光的環(huán)境下太陽能的采集和接收。
文檔編號(hào)G02B19/00GK101951197SQ20101050069
公開日2011年1月19日 申請(qǐng)日期2010年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月30日
發(fā)明者張立君 申請(qǐng)人:北京印刷學(xué)院