專利名稱：復合拋物線反射聚光太陽能發電板的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種太陽能聚光發電器，特別是一種由若干拋物線反射鏡組成的復合拋物線反射聚光太陽能發電板。它可以組成太陽能電池組件陣列或設計成小型到大型太陽能供電系統。
背景技術：
目前，世界光伏發電產業正以28％左右的年平均速度發展，是世界發展最快的產業之一。現有技術的各種可用太陽能電池中，雖然采用玻璃或塑料基板的非晶硅太陽能電池最便宜，但是效率僅為6％左右；而采用單晶晶圓的多結砷化鎵太陽能電池的效率可高達30％，然而成本則是前者的100倍；薄膜太陽能電池存在技術不穩定和發電效率衰減的缺點，電池壽命短；單晶硅和多晶硅太陽能電池是最常見的類型，其效率為10-18％。當前由于對多晶硅為原料的太陽能發電產品的需求倍增，致使本來成本較高的多晶硅原料在2007年上漲至每公斤140多美元，導致發電價格也達到每瓦4.1美元。由此可見，因現有的太陽能電池存在成本相對較高，轉換效率低，技術不穩定等因素，故阻礙了太陽能光電技術的廣泛應用。因此，未來幾年里提高光伏發電效率，降低成本是太陽能發電行業發展的方向。
聚光太陽能電池技術的應用，在一定程度上可以避開技術復雜、高風險、高能耗的施工方法，提高發電率。聚光太陽能電池的種類，按原理可分為透射聚光和反射聚光。專利公開號為CN1434257A的“全方位聚光式太陽能集能裝置”，該裝置由帶太陽跟蹤裝置的聚光透鏡，把光折射到與之對應的反光鏡上，再投射到集能罐上。它雖然解決了利用太陽直射光效率低，無法隨時間和季節自動跟蹤的問題，但是它存在聚光光斑強度不均勻，加工困難，造價高，設備形狀不便于大面積推廣應用的缺點。專利公告號為CN2882109Y的“蝶形太陽能反射聚光裝置”，該裝置由四列對稱于中心線的反射鏡反射陽光到對應一側的太陽能電池陣列上，通過自動跟蹤太陽系統使反光鏡朝向陽光。它節省了凸透鏡的使用，但是它的太陽能電池會遮擋照射到反射鏡上的部分陽光，而且同樣存在太陽跟蹤裝置造價高，設備形狀不容易與建筑結合的缺點。專利公開號為CN85101607A的“復合平面太陽能聚光器”，這種聚光器是由對稱的槽形非成像聚光器，每側的反射壁由一面或一面以上的平面反射鏡自上而下排列組成。它無需連續跟蹤的對稱非成像槽形聚光器，造價較低。但是它受陽光入射角度的變化影響較大，需要隨季節調節聚光器的仰角；聚光比沒有優化到最佳效果，單位面積受光量小；太陽能電池板如果按它的方法排列在槽的底部，斑焦形狀不規則，可能會發生由于光照不均勻，導致的太陽能電池板局部短路，而影響發電效果。另外這個專利沒有闡述如何優化太陽能電池板的結合，提高太陽能電池的發電效率。
發明內容
本發明的目的是提供一種復合拋物線反射聚光太陽能發電板，它結構設計合理，無需太陽跟蹤系統，顯著增加單位面積太陽能電池的發電量，提高發電效率，其制造容易，施工方便，使用安全，其板型與現有板材規格相近，組裝靈活可靠，能替代現有屋頂面板和陽面外墻，成本低，可以大面積推廣應用，有利于環境保護和節約能源。
本發明的目的是這樣實現的該發電板包括框架及組裝其內的面罩、聚光反射器和太陽能電池板，其技術要點是所述聚光反射器由截面呈復合拋物線形光滑凹曲面的基體和反光薄膜組成，基體底部開口處封接太陽能電池板，陣列分布的各聚光反射器緊密排列在所述框架內，各基體底部的太陽能電池板通過導線并經逆變器和控制器與供電系統相接。
所述太陽能電池板底部設置半導體溫差發電器，各半導體溫差發電器的底部與導熱熱管緊密接觸，導熱熱管支撐在固定于框架的護板上。
所述由截面呈復合拋物線形光滑凹曲面的基體和反光薄膜組成的聚光反射器，采用基體和反光薄膜為一體的鍍拋光鋁板。
所述由截面呈復合拋物線形光滑凹曲面的基體和反光薄膜組成的聚光反射器，采用在塑料基體上真空鍍鋁反光薄膜。
由于本發明采用的陣列分布并緊密排列在框架內的各聚光反射器，由截面呈復合拋物線形光滑凹曲面的、底部有太陽能電池板的基體和反光薄膜組成，所以與現有的太陽能聚光器相比，結構設計合理，取消了太陽跟蹤系統，可以收集直射輻射和漫射輻射光，并且把采光口收集的全部光線直射或最多一次反射到底部的電池板上，太陽能電池板可吸收的光比現有的太陽能聚光器增加4倍以上。因此，顯著增加了單位面積太陽能電池板的發電量，提高了發電效率。該太陽能發電板制造容易，施工方便，使用安全，其板型與現有板材規格相近，組裝靈活可靠，可替代現有屋頂面板和陽面外墻。成本低，可以大面積推廣應用，有利于環境保護和節約能源。
以下結合附圖對本發明作進一步描述。
圖1是本發明的一種具體結構示意圖。
圖2是圖1的縱向局部剖面結構示意圖。
圖中序號說明1框架、2面罩、3太陽能電池板、4聚光反射器、5半導體溫差發電器、6護板、7導熱熱管、8導線、9基體、10反光薄膜。
具體實施例方式
根據圖1和實施方式詳細說明本發明的具體結構。該發電板包括面罩2、聚光反射器4和太陽能電池板3等件。其中框架1宜采用帶有防腐保護層的鋁合金型材進行加工。面罩2是由具有納米自潔、低反射、透明、防暴保護功能的常用板材制成的。太陽能電池板3可以采用單晶硅或砷化鎵材料制作。聚光反射器4由截面呈復合拋物線形光滑凹曲面的基體9和反光薄膜10組成。聚光反射器4的基體9底部開口處封接太陽能電池板3。陣列分布的各聚光反射器4緊密排列在框架1內，各聚光反射器4的基體9底部的太陽能電池板3通過導線8并經逆變器和控制器與供電系統(圖中未示出)相接，可以組成太陽能電池組件陣列，也可以設計成小型到大型的太陽能供電系統。
太陽光透過低反射的面罩2，直接照射在太陽能電池板3上或通過聚光反射器4反射到太陽能電池板3上，轉化為電能和熱能。電池板3由導線8連接，可以根據組件電壓和電流需要或使用要求進行串聯或并聯，然后電能經逆變器和控制器可以被使用或存儲在電池中。聚光反射器4可以采用基體9和反光薄膜10為一體的鍍拋光鋁板，也可以采用在塑料基體9上真空鍍鋁反光薄膜10。聚光反射器4聚光的同時也產生大量熱能，這使太陽能電池板3溫度明顯升高。為了把余熱轉化為電能，太陽能電池板3底部設置緊密接觸的半導體溫差發電器5。該半導體溫度發電器5是當前常用的一種利用溫差直接將熱能轉化為電能的全固態能量轉化發電裝置，它無需化學反應且無機械移動部分，因而具有無噪音、無污染、無磨損、重量輕、使用壽命長等種種優點。半導體溫差發電器5發出的電能也被儲存在電池中。各半導體溫差發電器5的底部與導熱熱管7緊密接觸，用來散熱和提高溫差，以加大發電效率。導熱熱管7也作為框架1的一部分支撐在固定于框架1的護板6上。護板6可以采用陶瓷鋼板或烤漆鋼板絕緣材料制成，也可以根據保溫與結構需要增設帶纖維網的、硬質聚氨酯保溫板，以替代屋頂或陽面外墻，通過聚合物砂漿粘劑和尼龍錨栓直接與建筑結合。當建筑基面角度不符合太陽能發電板3在當地最佳安置角度時，可以調整發電板內部每個聚光反射器4的方向，使聚光反射器4采光口方向符合當地最佳安置角度。
權利要求
1.一種復合拋物線反射聚光太陽能發電板，包括框架及組裝其內的面罩、聚光反射器和太陽能電池板，其特征在于所述聚光反射器由截面呈復合拋物線形光滑凹曲面的基體和反光薄膜組成，基體底部開口處封接太陽能電池板，陣列分布的各聚光反射器緊密排列在所述框架內，各基體底部的太陽能電池板通過導線并經逆變器和控制器與供電系統相接。
2.根據權利要求1所述的復合拋物線反射聚光太陽能發電板，其特征在于所述太陽能電池板底部設置半導體溫差發電器，各半導體溫差發電器的底部與導熱熱管緊密接觸，導熱熱管支撐在固定于框架的護板上。
3.根據權利要求1所述的復合拋物線反射聚光太陽能發電板，其特征在于所述由截面呈復合拋物線形光滑凹曲面的基體和反光薄膜組成的聚光反射器，采用基體和反光薄膜為一體的鍍拋光鋁板。
4.根據權利要求1所述的復合拋物線反射聚光太陽能發電板，其特征在于所述由截面呈復合拋物線形光滑凹曲面的基體和反光薄膜組成的聚光反射器，采用在塑料基體上真空鍍鋁反光薄膜。
全文摘要
一種復合拋物線反射聚光太陽能發電板，包括框架及組裝其內的面罩、聚光反射器和太陽能電池板，其技術要點是所述聚光反射器由截面呈復合拋物線形光滑凹曲面的基體和反光薄膜組成，基體底部開口處封接太陽能電池板，陣列分布的各聚光反射器緊密排列在所述框架內，各基體底部的太陽能電池板通過導線并經逆變器和控制器與供電系統相接。它結構設計合理，無需太陽跟蹤系統，顯著增加單位面積太陽能電池的發電量，提高發電效率，其制造容易，施工方便，使用安全，其板型與現有板材規格相近，組裝靈活可靠，能替代現有屋頂面板和陽面外墻，成本低，可以大面積推廣應用，有利于環境保護和節約能源。
文檔編號G02B5/10GK101093968SQ20071001227
公開日2007年12月26日 申請日期2007年7月27日 優先權日2007年7月27日
發明者吳云濤 申請人:吳云濤