光能輸出裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及光能利用領域,特別的,涉及一種光伏領域的光能輸出裝置。
【背景技術】
[0002]在光能利用領域,采用聚光裝置在設定平面內聚集光能是降低光能利用成本的有效途徑。以光伏發電為例,采用聚光方式的光伏電池可以減少給定功率所需的電池面積,用比較便宜的聚光裝置來部分代替昂貴的光伏電池。因此,高效、低成本的聚光裝置越來越受到人們的重視。
[0003]為了降低光能利用成本,聚光裝置可以是具有追蹤光源位置(如太陽位置)功能的高倍聚光裝置。其中,高倍聚光裝置的追蹤功能可以使聚光裝置始終以設定的方向和角度接收傳輸方向變化的光束,高倍聚光可以使聚光裝置輸出更高光強的光照。
[0004]例如,公開號為CN102789046A的實用新型專利《一種多平面反射鏡太陽能聚光裝置》中,在聚光裝置中設置轉動部件,通過電動推桿的伸縮推動“H”型主框架的俯仰角度,從而使多平面反射鏡陣列跟蹤太陽高度角,并通過電動轉盤轉動使多平面反射鏡陣列跟蹤太陽方位角。其中,采用轉動部件跟蹤太陽的高度角和方位角的方式追蹤控制方法復雜,而且轉動部件在長期自然環境條件下難以具有較高的可靠性。因此,具有追蹤功能的高倍聚光裝置還存在如下缺點:
[0005]結構復雜,會導致聚光裝置的成本高昂,進而使光能利用在成本上喪失優勢;及
[0006]可靠性不足,難以滿足光能利用系統長時間穩定工作的要求。
[0007]此外,為了避免在聚光裝置中引入復雜的轉動部件,公開號為CN103155172A的實用新型專利《高效太陽能電池陣列》中,利用支架組件將多個光伏模塊和多個反射器分別對應地機械互連形成互聯系統,并通過支架組件調節光伏模塊和反射器之前的夾角。但是,該支架組件結構復雜導致其制造成本會比較高,進而使得整個電池陣列的成本增加。
[0008]而且,聚光裝置在實際應用過程中,都可能會發生輸出光照不均勻的現象。為了消除上述光照不均勻現象,人們進行了更深入的研究以盡量減少聚光裝置輸出光照的不均勻性。但是,設計能夠輸出均勻光照的聚光裝置又會增加成本。
【實用新型內容】
[0009]針對現有技術中聚光裝置成本較高、結構復雜且可靠性不足的技術問題,本實用新型提供一種成本低,結構簡單且可靠性高的光能輸出裝置。
[0010]所述光能輸出裝置包括光源、具入光面的承載體和導光模組,所述光源產生光束;部分光束傳輸至所述承載體的入光面,在所述承載體的入光面所在平面界定相互垂直的第一維方向和第二維方向;所述導光模組是透光板,所述透光板接收來自所述光源的光束,所述導光模組折射來自所述光源的光束至所述承載體的入光面,在所述入光面形成沿所述第一維方向,光強均勾分布,沿所述第二維方向,所述光強非均勾分布的光照。
[0011]在本實用新型提供的光能輸出裝置一較佳實施例中,所述光源是太陽或者人工光源。
[0012]在本實用新型提供的光能輸出裝置一較佳實施例中,所述承載體是光伏發電器件。
[0013]在本實用新型提供的光能輸出裝置一較佳實施例中,所述入光面是接收光束并將光能轉換為電能的工作面,所述承載體包括至少一個所述入光面。
[0014]在本實用新型提供的光能輸出裝置一較佳實施例中,所述導光模組始終以固定的位置接收太陽光,不根據太陽位置的變化而調節所述導光模組面向太陽的角度。
[0015]在本實用新型提供的光能輸出裝置一較佳實施例中,所述導光模組是聚光透鏡,所述聚光透鏡接收來自所述光源的光束,并匯聚光束傳輸至所述承載體的入光面。
[0016]在本實用新型提供的光能輸出裝置一較佳實施例中,所述導光模組包括多個子聚光透鏡,所述多個子聚光透鏡配合陣列組成所述導光模組。
[0017]在本實用新型提供的光能輸出裝置一較佳實施例中,所述承載體可以包括多個子承載體,所述多個子承載體配合陣列組成所述承載體,所述多個子聚光透鏡與所述多個子承載體相對平行設置,且二者之間的排列方向相同。
[0018]在本實用新型提供的光能輸出裝置一較佳實施例中,所述多個子聚光透鏡將所述光束以線聚焦的方式引導至所述承載體的入光面形成條狀光照帶。
[0019]在本實用新型提供的光能輸出裝置一較佳實施例中,所述導光模組面積大于所述承載體的面積。
[0020]本實用新型提供的光能輸出裝置中,所述光源配合所述導光模組傳輸光束至所述承載體的入光面,在所述入光面形成沿第一維方向光強分布均勻,沿垂直于所述第一維方向的第二維方向呈非均勻分布的光照。與致力于輸出均勻光照的聚光裝置相比,所述光能輸出裝置輸出沿第一維方向光強分布均勻,沿垂直于所述第一維方向的第二維方向呈非均勻分布的光照,而且不需要追蹤所述光源的位置,成本低,結構簡單,可靠性高。
【附圖說明】
[0021]為了更清楚地說明本實用新型實施例中的技術方案,下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例,對于本領域普通技術人員來講,在不付出創造性勞動的前提下,還可以根據這些附圖獲得其它的附圖,其中:
[0022]圖1是本實用新型實施例提供的光能輸出裝置的結構框圖;
[0023]圖2是圖1所示光能輸出裝置的結構示意圖;
[0024]圖3是圖1所示光能輸出裝置的承載體沿第一維方向均勻分布光強的示意圖;
[0025]圖4是圖1所示光能輸出裝置的承載體沿第二維方向非均勻分布光強的示意圖;
[0026]圖5是圖1所示光能輸出裝置的承載體形成的光照帶沿第二維方向的光強分布示意圖;
[0027]圖6是圖1所示光能輸出裝置的實施例一的側面示意圖;
[0028]圖7a_7d是圖6所示光能輸出裝置在不同光照條件下的示意圖;
[0029]圖8是圖1所示光能輸出裝置的實施例二的立體示意圖;
[0030]圖9是圖1所示光能輸出裝置的實施例三的側面示意圖;[0031 ]圖10是圖9所示光能輸出裝置的立體示意圖;
[0032]圖11是圖1所示光能輸出裝置的實施例四的立體示意圖;
[0033]圖12是圖1所示光能輸出裝置的實施例五的側面示意圖;
[0034]圖13是圖12所示光能輸出裝置的立體示意圖。
【具體實施方式】
[0035]下面將對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅是本實用新型的一部分實施例,而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例,本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例,都屬于本實用新型保護的范圍。
[0036]請參閱圖1,是本實用新型實施例提供的光能輸出裝置的結構框圖。所述光能輸出裝置100包括光源110、承載體130及導光模組150。所述光源110產生光束傳輸至所述承載體130及所述導光模組150。所述導光模組150配合所述承載體130傳輸來自所述光源110的光束至所述承載體110的工作表面,并形成沿設定方向光強分布均勻的光照結構。
[0037]請參閱圖2,是圖1所示光能輸出裝置100的結構示意圖。所述光源110是太陽光或者人工光源。在本實用新型中,所述光源110是廣義的光源,凡是旨在為光伏發電提供光能的任何光輻射源均在本實用新型的創作宗旨內,主要是指太陽以及以太陽為源頭的二次輻射源。在本實施例中,所述光源110可以為固定光源,也可以為移動光源。
[0038]所述承載體130包括入光面131。所述承載體130是接收來自光源110輻射出的光能。所述入光面131是形成在所述承載體130的工作表面,其直接接收來自所述光源110輻射出的光束。具體而言,所述承載體130是光伏發電器件,例如太陽能電池板,則所述入光面131是接收光束并將光能轉換為電能的工作面,所述入光面131的數量不局限于一個,其根據所述承載體130接收光束的可能,其數量還可以是多個,所述多個入光面131的設置可以是相鄰設置,也可是相對設置,其可以是平面,亦可是曲面等,具體根據實際設計需要,在此不再一一贅述。
[0039]當然,所述太陽能電池板可以為多晶硅太陽能電池板、單晶硅太陽能電池板、非