一種棱鏡折光太陽能發(fā)電裝置，用于解決聚光式太陽能發(fā)電裝置制造成本高、可靠性低的問題，其技術(shù)方案是，它包括太陽能電池組件、鋼化玻璃棱鏡板和金屬支架，所述鋼化玻璃棱鏡板由多條相互平行的棱鏡拼接而成，鋼化玻璃棱鏡板通過金屬支架固定在太陽能電池組件的上方。本發(fā)明專利技術(shù)利用鋼化玻璃棱鏡板將入射太陽光折射到太陽能電池組件上，與已有技術(shù)相比，在成倍地減少硅電池片使用量的同時，免去了日跟蹤裝置和二次聚光裝置，而且整個裝置無需密封，從而有效降低了光伏發(fā)電成本，提高了工作可靠性，為太陽能光伏發(fā)電技術(shù)的進(jìn)步探索了新的途徑。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及一種利用棱鏡折光原理提高發(fā)電效率的太陽能發(fā)電設(shè)備，屬于光伏發(fā)電
技術(shù)介紹
隨著全球化石能源的日漸枯竭和人類環(huán)保意識的增強(qiáng)，以硅光伏電池為核心的太陽能發(fā)電事業(yè)近年來有了飛速的發(fā)展。目前，太陽能電池組件主要有兩種，即傳統(tǒng)的平板式太陽能光伏組件和聚光式太陽能電池組件。傳統(tǒng)的平板式太陽能光伏組件在太陽光照射下發(fā)電，使用的硅片較多，發(fā)電成本 較聞。聚光式太陽能電池組件減少了昂貴的電池片的使用量，一般使用費涅耳透鏡、拋物面鏡等光學(xué)元件實現(xiàn)高倍聚光。這種發(fā)電系統(tǒng)均設(shè)置太陽跟蹤和水冷裝置，以解決光斑偏離電池片的問題和因溫升而致電池片失效的問題。雖然跟蹤技術(shù)和冷卻技術(shù)是成熟的，但其設(shè)備的制造、運行、維修等成本較高，從而使通過聚光技術(shù)降低發(fā)電成本的初衷落空。有的聚光式發(fā)電系統(tǒng)使用反射式斗型聚光裝置，它適合低倍聚光系統(tǒng)，雖然省去了水冷系統(tǒng)，但因其聚光效率較低，十幾倍的聚光比設(shè)計在實踐中只能得到3倍左右的聚光效果，聚光效率不到20%(此處所謂聚光效率是指照射到硅電池片上的光能與入射光能的比值)。有的低倍聚光式發(fā)電系統(tǒng)還另設(shè)跟蹤系統(tǒng)，結(jié)果使降低成本的初衷也大打折扣。有的發(fā)電系統(tǒng)使用透射聚光加反射聚光的密封式低倍聚光系統(tǒng)，實現(xiàn)了免跟蹤，但其使用玻璃加硅膠層進(jìn)行透射聚光、將硅片切割成窄條后再焊接成電池組等做法，都會使成本升高，且密封式結(jié)構(gòu)使設(shè)備散熱受限，導(dǎo)致故障率上升。因此，如何克服現(xiàn)有光伏發(fā)電系統(tǒng)的技術(shù)瓶頸，進(jìn)一步降低成本、提高工作可靠性，是有關(guān)技術(shù)人員面臨的難題。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)之弊端，提供一種制造成本低、工作可靠性高的棱鏡折光太陽能發(fā)電裝置。本專利技術(shù)所述問題是以下述技術(shù)方案實現(xiàn)的 一種棱鏡折光太陽能發(fā)電裝置，它包括太陽能電池組件、鋼化玻璃棱鏡板和金屬支架，所述鋼化玻璃棱鏡板由多條棱鏡拼接而成，鋼化玻璃棱鏡板通過金屬支架固定在太陽能電池組件的上方。上述棱鏡折光太陽能發(fā)電裝置，所述太陽能電池組件包括自下而上依次疊放并粘結(jié)在一起的散熱底板、由多個整片硅電池片串聯(lián)而成的電池組和鋼化玻璃蓋板，在太陽能電池組件的四周還設(shè)置有邊框。上述棱鏡折光太陽能發(fā)電裝置，構(gòu)成鋼化玻璃棱鏡板的多個棱鏡的橫截面形狀是斜邊為直線或弧線的直角三角形，所述棱鏡寬度H在I IOOmm范圍內(nèi)，棱角α在O 45°范圍內(nèi)；棱鏡按如下原則布置棱鏡寬度為中間大、兩側(cè)小，呈非等寬度分布；棱角中間小、兩側(cè)大，呈非均勻分布。上述棱鏡折光太陽能發(fā)電裝置，所述散熱底板和鋼化玻璃蓋板為形狀相同的矩形板，構(gòu)成電池組的多個硅電池片沿散熱底板和鋼化玻璃蓋板的長度方向排列，構(gòu)成鋼化玻璃棱鏡板的多條棱鏡與散熱底板和鋼化玻璃蓋板的長邊平行。上述棱鏡折光太陽能發(fā)電裝置，所述鋼化玻璃棱鏡板上表面與太陽能電池組件的高度為300 1200毫米；所述鋼化玻璃棱鏡板的寬度為1000 2000毫米；所述太陽能電池組件的寬度為100 360毫米； 上述棱鏡折光太陽能發(fā)電裝置，所述散熱底板的厚度為I 3_。上述棱鏡折光太陽能發(fā)電裝置，多個棱鏡通過拼接、粘接或熔接的方式拼接成整塊鋼化玻璃棱鏡板，所述鋼化玻璃棱鏡板的厚度為l_20mm。本專利技術(shù)利用鋼化玻璃棱鏡板將入射太陽光折射到太陽能電池組件上，與已有技術(shù)相比，在成倍地減少硅電池片使用量的同時，免去了日跟蹤裝置和二次聚光裝置，而且整個裝置無需密封，從而有效降低了光伏發(fā)電成本，提高了工作可靠性，為太陽能光伏發(fā)電技術(shù)的進(jìn)步探索了新的途徑。附圖說明下面結(jié)合附圖對本專利技術(shù)作進(jìn)一步說明。圖1是本專利技術(shù)的結(jié)構(gòu)示意 圖2是硅電池片在散熱底板上的分布示意 圖3是鋼化玻璃棱鏡板的俯視圖。圖中各標(biāo)號清單為1、散熱底板，2、硅電池片，3、鋼化玻璃棱鏡板，4、金屬支架，5、鋼化玻璃蓋板，6、邊框，H、棱鏡寬度，a、棱角。具體實施例方式參看圖1，本專利技術(shù)包括鋼化玻璃棱鏡板3、金屬支架4和太陽能電池組件，其中太陽能電池組件由散熱底板1、多個硅電池片2、鋼化玻璃蓋板5和邊框6組成。太陽能電池組件是由整片硅電池片2串聯(lián)焊接成電池組，該電池組通過絕緣導(dǎo)熱粘接層與下面的散熱底板1、上面的鋼化玻璃蓋板5均勻粘結(jié)于為一體，再用邊框6封裝而成。鋼化玻璃棱鏡板3由多條不同寬度和角度的斜邊為直線或帶有一定弧度的準(zhǔn)直線的直角三角形棱鏡條拼接而成，棱鏡寬度H在I IOOmm范圍內(nèi)，棱角a在0 45°范圍內(nèi)。入射光線經(jīng)各棱鏡條折射后匯聚到下方的太陽能電池組件上。本專利技術(shù)的鋼化玻璃棱鏡條寬度和棱角均呈非均勻分布，具體數(shù)值需根據(jù)鋼化玻璃棱鏡板總寬度與硅片寬度的比值通過計算決定；要避免在棱鏡折射角較大時，特別是在光線斜入射而不是正入射時，全反射造成的光能損失。上述鋼化玻璃棱鏡條拼接為一體時，可以通過拼接、粘接或熔接而制成一體。鋼化玻璃棱鏡板3通過金屬支架4安裝在太陽能電池組件上方適當(dāng)距離處，把陽光折射后投射在太陽能電池板上，這一適當(dāng)距離由設(shè)定的聚光倍數(shù)和使用的整片硅片大小決定。通過精心設(shè)計各鋼化玻璃棱鏡條的寬度、角度大小，可使入射光線在垂直入射和不太大的仰角斜入射時，保證聚光效率不會因斜入射而快速下降。一個典型的包容仰角是±7°，大于一天中主要光照時段內(nèi)太陽仰角的變化量，因此可以免去日跟蹤機(jī)構(gòu)，只需與常規(guī)電池板一樣，在日常維護(hù)中季節(jié)性地調(diào)整該裝置仰俯角，以保證獲得更多的電能。所述鋼化玻璃棱鏡板上表面與太陽能電池組件的高度典型值為600毫米；所述鋼化玻璃棱鏡板3的寬度典型值為1200毫米；所太陽能電池組件的寬度典型值為200毫米； 散熱底板的厚度為I 3mm。入射太陽光經(jīng)鋼化玻璃棱鏡板3折射匯聚成的直線型光斑稱為光帶，該光帶平行于太陽能電池組件，該光帶落在太陽能電池組件上的位置隨著太陽仰角的變化而變化，但在一天中主要光照時段內(nèi)不會越出到太陽能電池組之外，有±7°左右的包容角。本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點】
一種棱鏡折光太陽能發(fā)電裝置，其特征是，它包括太陽能電池組件、鋼化玻璃棱鏡板（3）和金屬支架（4），所述鋼化玻璃棱鏡板（3）由多條相互平行的棱鏡拼接而成，鋼化玻璃棱鏡板（3）通過金屬支架（4）固定在太陽能電池組件的上方。
【技術(shù)特征摘要】
1.一種棱鏡折光太陽能發(fā)電裝置，其特征是，它包括太陽能電池組件、鋼化玻璃棱鏡板(3)和金屬支架(4)，所述鋼化玻璃棱鏡板(3)由多條相互平行的棱鏡拼接而成，鋼化玻璃棱鏡板(3 )通過金屬支架(4 )固定在太陽能電池組件的上方。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種棱鏡折光太陽能發(fā)電裝置，其特征是，所述太陽能電池組件包括自下而上依次疊放并粘結(jié)在一起的散熱底板(I)、由多個整片硅電池片(2)串聯(lián)連接而成的電池組和鋼化玻璃蓋板(5)，在太陽能電池組件的四周還設(shè)置有邊框(6)。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種棱鏡折光太陽能發(fā)電裝置，其特征是，構(gòu)成鋼化玻璃棱鏡板(3)的多個棱鏡的橫截面形狀是斜邊為直線或弧線的直角三角形，所述棱鏡寬度H在I IOOmm范圍內(nèi)，棱角α在O 45°范圍內(nèi)；棱鏡按如下原則布置棱鏡寬度為中間大、兩側(cè)小，呈非等寬度分布；棱角中間小、兩側(cè)大，呈非均勻分布。4.根據(jù)權(quán)利...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：李國昌，伍康文，
申請(專利權(quán))人：李國昌，伍康文，
類型：發(fā)明
國別省市：
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