專利名稱：一種光導聚光發(fā)電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于太陽能發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種光導聚光發(fā)電裝置，可廣泛 應用在太陽能低倍聚光光伏、光熱系統(tǒng)模組及其他光能收集領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前的低倍聚光發(fā)電系統(tǒng)主要有1、在傳統(tǒng)硅材料模組兩側(cè)安裝大面積反射鏡，通過反射鏡反射一部分光線到光伏 電池土的辦法，增加光伏電池接收的光照強度，提高光伏電池的轉(zhuǎn)換效率。這種低倍聚光方 法的不足之處是聚光效率低，若不采用跟蹤裝置，則一天之中大部分時間反射鏡都不能得 到充分利用。若采用跟蹤裝置，則會增加一大筆成本。2、采用線性聚光系統(tǒng)、低成本光伏電池和單軸跟蹤裝置。通過實時跟蹤太陽來實 現(xiàn)光伏電池的穩(wěn)定發(fā)電。這種方法的不足之處在于跟蹤裝置的使用，使其發(fā)電成本居高不 下，不利于大面積推廣，也限制了其應用領(lǐng)域。
實用新型內(nèi)容為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷，本實用新型提供一種結(jié)構(gòu)簡單，接收角大，光能 利用率高，成本低，安裝方便的光導聚光發(fā)電裝置，該系統(tǒng)發(fā)電裝置不需要跟蹤裝置，既適 合用于大面積的電站建設(shè)，又適合用于家用的小型電站。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用如下技術(shù)方案該光導聚光發(fā)電裝置，由高透光 率的導光板、具有干涉和衍射效應的薄膜和光能收集器組成，所述光能收集器的一側(cè)或兩 側(cè)設(shè)有所述薄膜，所述薄膜通過透明封裝材料封裝在兩層高透過率的導光板之間，薄膜上 方入射的光線通過薄膜偏折后在導光板內(nèi)通過全反射進行傳導，與光能收集器上方入射的 光線同時聚集在光能收集器上。所述光能收集器與薄膜位于同一平面上。所述光能收集器位于導光板的下側(cè)。所述高透過率的導光板可采用無機玻璃或有機聚合物材料，其折射率可與薄膜的 折射率相匹配。所述高透過率的導光板為低鐵浮法類型的玻璃。所述薄膜對光線的偏折采用透射方式或采用反射方式。所述光能收集器兩側(cè)的薄膜對光線的偏折方向相反，均向光能收集器方向偏折。所述光能收集器可采用硅材料光伏電池、薄膜型光伏電池或者收集太陽光的光熱 材料、集光設(shè)備的裝置。多個光導聚光發(fā)電裝置可并行排列組成系統(tǒng)模組。采用上述技術(shù)方案的有益效果是當入射光10以一定角度θ 射該光導聚光 發(fā)電裝置時，先在上層高透過率的導光板Ia上表面上發(fā)生一次折射，再以角度Θ' in在平 板中傳播，到達具有干涉與衍射的薄膜2上表面2a，進入薄膜2后，其相位被薄膜2上記錄的相位型干涉圖樣調(diào)制，被調(diào)制后的光線方向發(fā)生改變，以角度9。ut從薄膜2下表面2b射 出，進入上層la(采用反射型薄膜)或下層lb(采用透射型薄膜)導光板中，在導光板中通 過全反射進行傳導，直至和光能收集器上方入射的光線一起被光能收集部分3接收。所述 光能收集器3兩側(cè)的薄膜對光線的偏折方向相反，均向收集部分3方向偏折。在不需跟蹤 情況下，接收角增加至士45°，節(jié)約半導體光伏材料50-70%，降低成本1/3以上，經(jīng)濟效益 顯著。與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有結(jié)構(gòu)簡單，接收角大，光能利用率高，成本低，安裝方便，該發(fā)電 裝置組成的光導聚光模組不需要跟蹤裝置，既適合用于大面積的電站建設(shè)，又適合用于家 用的小型電站。
圖1是該光導聚光發(fā)電裝置采用透射式薄膜，單面吸收光伏電池的剖面示意圖；圖2是該光導聚光發(fā)電裝置采用透射式薄膜，雙面吸收的剖面示意圖；圖3是該光導聚光發(fā)電裝置采用反射式薄膜，單面吸收的剖面示意圖；圖4是該光導聚光模組的組裝示意圖；圖5是該光導聚光模組的外形圖。
具體實施方式
如圖1、2、3、4、5所述的光導聚光發(fā)電裝置，包括高透過率的導光板1、具有干涉與 衍射效應的薄膜2、光能收集器3、封裝框體4以及一些透明封裝材料5和封裝膠6、電極引 線7。所述具有干涉與衍射效應的薄膜2和光能收集器3裁成條狀，一條光能收集器3兩邊 各貼一條薄膜2，通過透明封裝材料5封裝在一起，置于兩層高透過率導光板1之間，周圍用 密封膠6密封到封裝框架4中?；蛘邔⒈∧?獨自封裝在兩層高透過率的導光板1之間， 電池封裝在第二層高透過率的導光板1下面，周圍用密封膠6密封到封裝框架4中。所述 光能收集器3可采用硅材料(多晶硅、單晶硅)光伏電池、薄膜電池等各種適用于低倍聚光 的光伏電池，或者光熱材料、集光設(shè)備等任何能收集太陽光的裝置。所述高透過率的導光板 可以選用低鐵浮法類型的玻璃。所述薄膜2具有干涉與衍射雙重效應。即薄膜對光線的偏折既可采用透射方式， 也可采用反射方式，所述光能收集器兩側(cè)的薄膜對光線的偏折方向相反，均向光能收集器 方向偏折。在一個比較大的入射角范圍內(nèi)，該薄膜2可實現(xiàn)對指定光譜段進行透射式或反 射式的相位調(diào)制技術(shù)，以此改變光線的傳播方向。其余不能被薄膜2調(diào)制的光線，按直線傳 播原理，穿過發(fā)電裝置，透射到空氣中。鑒于干涉與衍射的光譜帶寬限制，薄膜2可采取分 層堆疊的技術(shù)來實現(xiàn)對寬光譜進行調(diào)制的功能。另外，采用可進行多重記錄的薄膜材料，通 過光譜復用技術(shù)、角度復用技術(shù)等對該薄膜進行光譜和接收角度擴展。
權(quán)利要求一種光導聚光發(fā)電裝置，其特征在于所述聚光發(fā)電裝置由高透光率的導光板、具有干涉和衍射效應的薄膜和光能收集器組成，所述光能收集器的一側(cè)或兩側(cè)設(shè)有所述薄膜，所述薄膜通過透明封裝材料封裝在兩層高透過率的導光板之間，薄膜上方入射的光線通過薄膜偏折后在導光板內(nèi)通過全反射進行傳導，與光能收集器上方入射的光線同時聚集在光能收集器上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光導聚光發(fā)電裝置，其特征在于所述光能收集器與薄膜位 于同一平面上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光導聚光發(fā)電裝置，其特征在于所述光能收集器位于導光 板的下側(cè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光導聚光發(fā)電裝置，其特征在于所述高透過率的導光板可 采用無機玻璃或有機聚合物材料，其折射率可與薄膜的折射率相匹配。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光導聚光發(fā)電裝置，其特征在于所述高透過率的導光板為 低鐵浮法類型的玻璃。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光導聚光發(fā)電裝置，其特征在于所述薄膜對光線的偏折采 用透射方式或采用反射方式。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光導聚光發(fā)電裝置，其特征在于所述光能收集器兩側(cè)的薄 膜對光線的偏折方向相反，均向光能收集器方向偏折。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光導聚光發(fā)電裝置，其特征在于所述光能收集器可采用硅 材料光伏電池、薄膜型光伏電池或者收集太陽光的光熱材料、集光設(shè)備的裝置。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光導聚光系統(tǒng)，其特征在于多個光導聚光發(fā)電裝置可并行 排列組成系統(tǒng)模組。
專利摘要本實用新型公開了一種光導聚光發(fā)電裝置，由高透光率的導光板與具有干涉和衍射效應的薄膜及光能收集器組成。光能收集器的兩側(cè)貼合薄膜，不同入射角度的光線通過導光板入射到光能收集部分兩側(cè)的薄膜后，薄膜對入射光的振幅、位相進行調(diào)制、改變其傳播路線，實現(xiàn)光路的偏折，被偏折后的光線進入導光板，并在導光板內(nèi)通過全反射進行傳導，與光能收集器上方入射的光線共同聚集在光能收集器上。該光導聚光發(fā)電裝置具有結(jié)構(gòu)簡單、接受角度大、成本低、安裝方便等優(yōu)點，可廣泛應用在太陽能聚光光伏、光熱系統(tǒng)模組及其他光能收集器件上。
文檔編號G02B6/00GK201656828SQ201020128208
公開日2010年11月24日 申請日期2010年3月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月11日
發(fā)明者付勇, 張?zhí)m, 張許娜, 李智超, 王永杰 申請人:利達光電股份有限公司