專利名稱：聚光式太陽(yáng)能電池裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種太陽(yáng)能電池裝置，特別涉及一種聚光式太陽(yáng) 能電池裝置。
背景技術(shù)：
目前聚光式太陽(yáng)能電池裝置主要采用菲涅爾透鏡作為聚光器。如 圖1所示，現(xiàn)有的聚光式太陽(yáng)能電池裝置主要包括支架1、菲涅爾透鏡2和太陽(yáng)能電池板3。菲涅爾透鏡通?？捎刹ＡЩ蛲该魉芰喜牧现瞥?。由于透明塑料材 料制成的菲涅爾透鏡具有成本低、易于加工成型和質(zhì)量輕等優(yōu)點(diǎn)，因 此目前廣泛采用透明塑料材料來(lái)制作菲涅爾透鏡。然而，透明塑料材 料制成的菲涅爾透鏡長(zhǎng)期直接暴露于太陽(yáng)光下便會(huì)出現(xiàn)老化而變形，會(huì)降低光透光率，進(jìn)而降低光電轉(zhuǎn)換率。透鏡嚴(yán)重老化時(shí)便會(huì)碎裂， 從而失去聚光作用。另外，由于菲涅爾透鏡直接暴露于外界環(huán)鏡中， 透鏡外表面易受各種惡劣環(huán)境條件如風(fēng)沙、水雹等的損傷，且不易清 潔保養(yǎng)。因此，為了提高菲涅爾透鏡的使用壽命，需要對(duì)其采取保護(hù) 措施。此外，太陽(yáng)所產(chǎn)生的輻射能量在菲涅爾透鏡的聚焦作用下產(chǎn)生較 高的能量密度而會(huì)聚在太陽(yáng)能電池板上，這樣會(huì)使得太陽(yáng)能電池板的 溫度過(guò)高，從而影響太陽(yáng)能電池板的光電轉(zhuǎn)換性能。例如，溫度每升 高1(TC，太陽(yáng)能電池板的輸出電壓則下降1伏左右，輸出電功率也隨 之下降，且太陽(yáng)能電池板的極限工作溫度為70°C。因此，為了使太陽(yáng) 能電池板能夠有效地發(fā)揮光電轉(zhuǎn)換作用，需要對(duì)其進(jìn)行散熱。再有就光伏電池的光電轉(zhuǎn)換特性而言，在一定的入射光強(qiáng)范圍 內(nèi)，如果入射光強(qiáng)增大，光伏電池輸出的電能也隨之增大。因而，為 了獲得足夠大的入射光強(qiáng)，必須盡可能增大聚光器的接光面積，但是 過(guò)大的接光面積將不利于才莫具制造。因而，在大型太陽(yáng)能發(fā)電站中，必須將多個(gè)聚光器進(jìn)行封裝以獲得更高的輸出電能。因此，需要提供一種不但能夠提高聚光器的使用壽命、而且還能 夠有效保障太陽(yáng)能電池板的光電轉(zhuǎn)換效率，并能夠提供所需要的電能的聚光式太陽(yáng)能電池裝置。 實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，進(jìn)而提供一 種輸出電量大、且能有效保障光電轉(zhuǎn)換效率的聚光式太陽(yáng)能電池裝置。本實(shí)用新型的聚光式太陽(yáng)能電池裝置主要包括框體、聚光器和光 伏電池。所述聚光式太陽(yáng)能電池裝置進(jìn)一步包括封裝玻璃和散熱片， 其中所述封裝玻璃覆蓋于所述框體的上表面，所述散熱片設(shè)置于光伏 電池下方。所述聚光式太陽(yáng)能電池裝置還可進(jìn)一步包括支撐框架，所 迷支撐框架固定于所述框體的內(nèi)周邊，所述聚光器固定于所述支撐框 架上。所述聚光器包括至少 一個(gè)球冠面菲涅爾透鏡。所述球冠面菲涅爾 透鏡可以一體成型，或者由多個(gè)菲涅爾透鏡單元拼接而成。所述光伏電池設(shè)置于所述菲涅爾透鏡的聚焦光斑處，其數(shù)量?jī)?yōu)選 與菲涅爾透鏡的數(shù)量相同。所述光伏電池包括硅光伏電池和砷化鎵光 伏電池。所述封裝玻璃優(yōu)選為透光率高、且抗紫外線的鋼化玻璃。所述封 裝玻璃的表面積需要與所述框體上表面的面積相配合。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果在于，將聚光器完全封 裝于框體內(nèi)部不但可以防止聚光器老化、而且還可以達(dá)到防雨、防塵 的目的。此外，將聚光器進(jìn)行封裝并為光伏電池配置散熱片，可以有 效保障整個(gè)太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)換率。
圖l是現(xiàn)有技術(shù)的聚光式太陽(yáng)能電池裝置的示意圖；圖2是本實(shí)用新型的聚光式太陽(yáng)能電池裝置的一個(gè)實(shí)施例的剖視
圖；以及圖3是圖2所示的聚光式太陽(yáng)能電池裝置的示意性的俯視圖。
具體實(shí)施方式
圖2是本實(shí)用新型的聚光式太陽(yáng)能電池裝置的一個(gè)實(shí)施例的剖視 圖。圖3是圖2所示的聚光式太陽(yáng)能電池裝置的示意性的俯視圖。如 圖2和圖3所示，聚光式太陽(yáng)能電池裝置IO主要由框體12、聚光器 14和光伏電池16構(gòu)成?？蝮w12由剛性材料制成，例如不銹鋼等。聚 光器14由一個(gè)或多個(gè)球冠面菲涅爾透鏡142構(gòu)成。雖然在本實(shí)施例中 示意性地示出了 4個(gè)菲涅爾透鏡，但是根據(jù)需要也可設(shè)置其他數(shù)量的 菲涅爾透鏡。菲涅爾透鏡142由透明塑料材料制成，優(yōu)選由聚碳酸酯 制成。菲涅爾透鏡142可采用模具一體成型，也可分塊制造再拼接而 成。聚光式太陽(yáng)能電池裝置進(jìn)一步包括支撐框架18，用以支撐各個(gè)菲 涅爾透鏡142。支撐框架18也由剛性材料制成，并利用例如焊接、鉚 接、螺釘、榫接等各種可能的連接方式固定于框體12上。支撐框架 18根據(jù)菲涅爾透鏡的數(shù)量而分成相應(yīng)的部分。菲涅爾透鏡142固定于 支撐框架18上。光伏電池16設(shè)置于框體12底部的上表面、菲涅爾透鏡142的聚 焦光斑處。光伏電池的數(shù)量與菲涅爾透鏡的數(shù)量相同。光伏電池16 可以為硅光伏電池、砷化鎵光伏電池或其他類型的光伏電池等。在光 伏電池16下方，在框體12底部設(shè)有與光伏電池的尺寸對(duì)應(yīng)的通孔30, 通孔30中填充有導(dǎo)熱膠。在框體12底部的下表面，散熱片32對(duì)應(yīng)設(shè) 置于光伏電池16下方。散熱片32可以為自然散熱式散熱片。在每個(gè) 光伏電池下方對(duì)應(yīng)i殳置散熱片，可以防止光伏電池溫度過(guò)高。為了防止菲涅爾透鏡長(zhǎng)期暴露于陽(yáng)光下而出現(xiàn)老化，在聚光器14 上方設(shè)置封裝玻璃40，以便將聚光器完全封裝于框體12內(nèi)部。封裝 玻璃40優(yōu)選為透光率高、且抗紫外線的鋼化玻璃。封裝玻璃40的表 面積需要與框體12上表面的面積相配合。封裝玻璃40通過(guò)玻璃膠粘 接于框體12的上表面，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)聚光器14和光伏電池16的氣密密
封。將聚光器完全封裝于框體內(nèi)部不但可以防止聚光器老化，而且還 可以防雨、防塵，從而便于清潔和維護(hù)。
另外，菲涅爾透鏡142的聚光倍數(shù)根據(jù)所采用的光伏電池的類型 來(lái)確定。例如，硅光伏電池最高可以承受5倍的聚光強(qiáng)度，再大的入 射光強(qiáng)則會(huì)造成輸出電量達(dá)到飽和，而采用其他材料(例如砷化鎵) 的光伏電池則可以承受更高的聚光強(qiáng)度。在本實(shí)施例中，當(dāng)釆用硅光 伏電池時(shí)，可以采用聚光倍數(shù)為4倍光強(qiáng)的菲涅爾透鏡。菲涅爾透鏡 142將入射陽(yáng)光聚焦成4倍強(qiáng)度的光斑，硅光伏電池16設(shè)置在聚焦光 斑處，這時(shí)硅光伏電池的面積只需略大于同等平板式硅光伏電池的1/4 即可。
以上對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例進(jìn)行了示例性的說(shuō)明。但是這些說(shuō) 明并不應(yīng)理解為構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的范圍的限定。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以 在上述說(shuō)明的教導(dǎo)和提示下對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行變化和改型。 這些變化和改型都應(yīng)在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種聚光式太陽(yáng)能電池裝置，包括框體、聚光器和光伏電池，其特征在于進(jìn)一步包括封裝玻璃和散熱片，其中所述封裝玻璃覆蓋于所述框體的上表面，所述散熱片設(shè)置于所述光伏電池下方。
2. 如權(quán)利要求1所述的聚光式太陽(yáng)能電池裝置，其特征在于進(jìn)一 步包括支撐框架，所述支撐框架固定于所述框體的內(nèi)周邊，所述聚光 器固定于所述支撐框架上。
3. 如權(quán)利要求1所述的聚光式太陽(yáng)能電池裝置，其特征在于，所 述聚光器包括至少一個(gè)球冠面菲涅爾透鏡。
4. 如權(quán)利要求3所述的聚光式太陽(yáng)能電池裝置，其特征在于，所 述球冠面菲涅爾透鏡一體成型，或者由多個(gè)菲涅爾透鏡單元拼接而成。
5. 如權(quán)利要求3所述的聚光式太陽(yáng)能電池裝置，其特征在于，所 述光伏電池的數(shù)量與所述菲涅爾透鏡的數(shù)量相同。
6. 如權(quán)利要求5所述的聚光式太陽(yáng)能電池裝置，其特征在于，所 述光伏電池設(shè)置于所述菲涅爾透鏡的聚焦光斑處。
7. 如權(quán)利要求6所述的聚光式太陽(yáng)能電池裝置，其特征在于，所 述光伏電池下方設(shè)置有自然散熱式散熱片。
8. 如權(quán)利要求1所述的聚光式太陽(yáng)能電池裝置，其特征在于，所 述光伏電池包括硅光伏電池和砷化鎵光伏電池。
9. 如權(quán)利要求1所述的聚光式太陽(yáng)能電池裝置，其特征在于，所 述封裝玻璃為透光率高且抗紫外線的鋼化玻璃。
專利摘要本實(shí)用新型的聚光式太陽(yáng)能電池裝置主要包括框體、聚光器和光伏電池。所述聚光式太陽(yáng)能電池裝置進(jìn)一步包括封裝玻璃和散熱片，其中所述封裝玻璃覆蓋于所述框體的上表面，所述散熱片設(shè)置于光伏電池下方。本實(shí)用新型的聚光式太陽(yáng)能電池裝置不但能夠提高聚光器的使用壽命，而且還能夠有效保障光伏電池的光電轉(zhuǎn)換效率。
文檔編號(hào)H01L31/042GK201048137SQ20072014828
公開日2008年4月16日 申請(qǐng)日期2007年5月18日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月18日
發(fā)明者余四祥, 晶 李 申請(qǐng)人:北京科強(qiáng)科技有限責(zé)任公司