专利名称：应用于聚光光伏模组的二次聚光/匀光集成装置的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及一种二次聚光/勻光装置，尤其涉及一种应用于聚光光伏模组的二次 聚光/勻光集成装置。
背景技术：
随着传统能源的日益枯竭以及环境污染的加剧，太阳能已成为一种极具开发潜力 的新能源。在太阳能利用领域中，太阳能光伏发电技术是最具有应用前景的太阳能利用方 式，太阳能光伏发电技术现已成为世界各国争先研究的重要课题之一，而研究的重点是如 何提高太阳能电池的光电转换效率，以及如何降低光伏发电的成本。目前应用最广泛的解 决方案就是在太阳能光伏系统中引进聚光器，即采取聚光光伏系统实现光伏发电的技术。当前普遍应用的聚光器主要有两种一种是反射式聚光器，一种是透射式聚光器。 以菲涅耳透镜为代表的透射式聚光器以其成本低廉、易大批量生产、方便集成等诸多优点， 在国内外得到广泛的应用。但经过菲涅耳透镜的高倍聚光而形成的光斑会因聚光不均勻而 产生热点，容易因温度过高而损伤太阳能电池，这样就会大大降低太阳能电池的光电转换 效率以及减少电池使用寿命，因此急需对聚光器的结构设置进行相应改进，以满足使用要 求。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种二次聚光/勻光装置，主要 用在高倍聚光光伏模组中，实现针对经过一次聚光后的光束进行二次聚光及勻光的作用， 该装置不仅能提高入射到太阳能电池的光斑强度均勻性，而且还可以实现对菲涅尔透镜出 射光束的二次聚光，进一步增大聚光光伏系统的总聚光比。本发明的目的通过以下技术方案来实现应用于聚光光伏模组的二次聚光/勻光集成装置，特点是所述二次聚光/勻光集 成装置为一梯形的槽式结构，包括上、下两端口及四个梯形的侧壁，上、下两端口敞开，四个 梯形的侧壁封闭，在梯形槽的内壁镀有高反膜层；上端口横截面为光束的入射面，下端口横 截面为光束出射面，上端口横截面的面积大于下端口横截面的面积。进一步地，上述的应用于聚光光伏模组的二次聚光/勻光集成装置，所述高反膜 层的材料为阳极氧化复合膜。更进一步地，上述的应用于聚光光伏模组的二次聚光/勻光集成装置，所述上端 口横截面的面积与下端口横截面的面积之比为169 25。本发明技术方案突出的实质性特点和显著的进步主要体现在本发明设计独特、结构新颖，该二次聚光/勻光集成装置不仅可以起到二次聚光 的作用，而且还可将强度分布不均勻的光束变的更加均勻，达到勻光的目的；进一步增大了 聚光光伏系统的总聚光比，大大改善太阳能电池上的光斑强度的均勻性，显著提高太阳能 电池转换效率。成本低、功能卓越，使用简洁，经济效益和社会效应显著，堪称具有新颖性、创造性、实用性的好技术。
下面结合附图对本发明技术方案作进一步说明图1 聚光光伏模组光路结构示意图；图2 本发明二次聚光/勻光集成装置的立体图；图3 本发明二次聚光/勻光集成装置的剖面图；图4 有且最多仅有一次反射时的仿真分析图；图5 有且最多仅有二次反射时的仿真分析图；图6 有且最多仅有三次反射时的仿真分析图；图7 有且最多仅有四次反射时的仿真分析图；图8 单透镜形成的光斑强度分布图；图9 单透镜加二次聚光/勻光集成装置后形成的光斑强度分布图。图中各附图标记的含义1- 一次聚光器，2- 二次聚光/勻光集成装置，3-太阳能电池。
具体实施例方式为增大聚光光伏系统的聚光比，并且改善入射到太阳能电池的光斑强度均勻性； 本发明设计一种二次聚光/勻光集成装置，该装置不仅能提高入射到太阳能电池的光斑强 度均勻性，而且还可以实现对菲涅尔透镜出射光束的二次聚光，进一步增大聚光光伏系统 的总聚光比。如图2、3所示，应用于聚光光伏模组的二次聚光/勻光集成装置，该二次聚光/勻 光集成装置2为一梯形的槽式结构，包括上、下两端口及四个梯形的侧壁，上、下两端口敞 开，四个梯形的侧壁封闭，在梯形槽的内壁镀有高反膜层；二次聚光/勻光集成装置2的上 端口横截面为光束的入射面，下端口横截面为光束出射面；入射光束经过一次反射器的一 次反射后进入该二次聚光/勻光集成装置，又经过该二次聚光/勻光集成装置内壁的多次 反射到达太阳能电池上。其中，高反膜层的材料为阳极氧化复合膜，上端口横截面的面积与 下端口横截面的面积之比为169 25。具体应用时，如图1，光束经过聚光光伏模组的一次聚光器1后变为一束会聚光束，这一束大口径的会聚光束进入二次聚光/勻光集成装置2的入射面，经过镀有高反膜的 侧壁的多次反射后，再以小口径光束从出射面射出，出射到太阳能电池3上，二次聚光/勻 光集成装置2的出射口径小于入射口径，所以光束经过二次聚光/勻光集成装置2后进一 步起到聚光的作用，即达到二次聚光作用。而内壁对光束的多次反射又可以使强度分布不 均的光斑变得更加均勻，使得入射到太阳能电池上的光斑均勻性得到大大改善，从而实现 太阳能电池受光表面光斑的均勻化。另外，为最大限度的利用太阳能，将太阳能电池3放在 二次聚光/勻光集成装置2下端口的横截面处，所以下端口横截面的面积根据太阳能电池 的面积而定，二次聚光/勻光集成装置2上端口横截面的面积根据入射光束的口径而定。在 保证光利用率为100%的前提下，根据入射面和出射面的面积，通过计算确定侧壁的倾角。如图3，为了分析简单，设入射光束垂直进入入射面，侧壁与水平底面的夹角为D，利用反射定律和三角函数关系可以得到只有两个侧壁反射时的聚光比K与D的关系，用软件分析得到仿真分析图4、图5、图6、图7。从而根据入射光束口径和太阳能电池的面积，经 过分析计算确定出侧壁倾斜角度，进而确定应用于于聚光光伏模组的二次聚光/勻光集成 装置的具体参数。图8是一个单透镜形成的光斑的强度分布图，图9是在这个透镜与检测器中间加 入一个二次聚光/勻光集成装置后形成的同样大小的光斑的强度分布图，并且加入二次 聚光/勻光集成装置后对系统的光利用率没有改变。经计算，图9的光斑强度均勻性为 91. 935 %，而图8的光斑强度均勻性为34. 633 %，通过对比可知，在系统中弓丨入二次聚光/ 勻光集成装置后能大大改善出射光斑的强度均勻性。综上所述，本发明设计独特、结构新颖，不仅可以进一步增大聚光光伏系统的总聚 光比，而且可以提高太阳能电池上的光斑强度的均勻性，从而提高太阳能电池转换效率。该 装置具有结构简单，操作方便，实用性强等优点，简易适用，市场前景广阔。需要理解到的是上述说明并非是对本发明的限制，在本发明构思范围内，所进行 的添加、变换、替换等，也应属于本发明的保护范围。
权利要求
应用于聚光光伏模组的二次聚光/匀光集成装置，其特征在于所述二次聚光/匀光集成装置为一梯形的槽式结构，包括上、下两端口及四个梯形的侧壁，上、下两端口敞开，四个梯形的侧壁封闭，在梯形槽的内壁镀有高反膜层；上端口横截面为光束的入射面，下端口横截面为光束出射面，上端口横截面的面积大于下端口横截面的面积。
2.根据权利要求1所述的应用于聚光光伏模组的二次聚光/勻光集成装置，其特征在 于所述高反膜层的材料为阳极氧化复合膜。
3.根据权利要求1所述的应用于聚光光伏模组的二次聚光/勻光集成装置，其特征在 于所述上端口横截面的面积与下端口横截面的面积之比为169 25。
全文摘要
本发明提供一种应用于聚光光伏模组的二次聚光/匀光集成装置，为一梯形的槽式结构，包括上、下两端口及四个梯形的侧壁，上、下两端口敞开，四个梯形的侧壁封闭，在梯形槽的内壁镀有高反膜层；上端口横截面为光束的入射面，下端口横截面为光束出射面，上端口横截面的面积大于下端口横截面的面积。光束经过聚光光伏模组的一次聚光器后变为一束会聚光束，这一束大口径的会聚光束进入二次聚光/匀光集成装置的入射面，再经过侧壁的多次反射变为小口径的光束到达位于出射面处的太阳能电池，从而起到二次聚光的目的；而侧壁对光束的多次反射又可以把强度分布不均匀的光束变的更加均匀，从而起到匀光的目的。
文档编号H01L31/0232GK101813821SQ20091002523
公开日2010年8月25日 申请日期2009年2月25日 优先权日2009年2月25日
发明者卢鑫, 宋贺伦, 张耀辉, 李望, 杨辉, 茹占强, 董建荣 申请人:苏州纳米技术与纳米仿生研究所