專利名稱：光電能源高倍率聚光發電系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及太陽能光伏發電，特別是一種光電能源高倍率聚光發電系統。
背景技術：
目前，隨著煤電、石油及地質資源的衰竭，世界上能源短缺及供需矛盾造成的能源 危機進一步加劇，同時使用不可再生能源所引起的各種污染，溫室效應，破壞人類賴依生存 環境等一系列生態危機也更加嚴重，因而，這已成為世界各國政府共同面臨的一大難題，在 不同的國家和地區迫在眉捷大力研發新能源和新材料。太陽能是一種豐富、安全、無污染的取之不盡，用之不竭的能源，是大自然賞賜給 人類的寶庫，對當前地質資源已日漸匱乏的自然條件下光電能源是一種最佳的空間清潔無 償資源。目前，現有的大型太陽能發電系統一般是將若干只電池組件集成一個方陣，每只 光伏組件是采用幾十片電池片串聯組成。體積龐大，占地面積大，發電效率低。由于高純度單、多晶硅的生產技術壟斷在幾個國外公司手中，國內晶硅片加工的 費用很高，因而，晶硅片的價格居高不下，太陽能光伏發電系統需要大量的晶硅片，因此，目 前太陽能光伏發電項目大面積推廣應用受阻，價格太貴而無法接受，國內外專家已研究證 明，晶硅片光伏電池在正常的太陽光強下使用實際上是大材小用，浪費材料巨大。因為光伏 電池可以承受更高的光強，發出的電流成比例增加而又不至于影響光伏電池壽命，如果通 過幾十幾百倍的聚光來提高光伏電池區域的光強，輸出相同功率電流的光伏電池面積就能 夠大幅度縮小，由此，太陽能電池板晶硅片的使用量就能大大減少，光伏發電的價格可以大 幅度降低，達到與火力發電等同水平。通過聚光提高光伏發電的效益，國內外已經有過一些工業化嘗試，比如采用若干 只菲涅耳透鏡實現3-7倍的聚光，德國ZSW公司發明了 V型聚光器實現了 2倍聚光，美國的 Falbel發明的四面體的聚光器實現2. 36倍聚光，以及國內專家提出的一種八面聚光漏斗 實現4. 8倍聚光等等方法，以上這些方法都只能實現10倍以內的聚光倍率，根本沒有發揮 最佳效能和沒有徹底解決高倍率聚光的難題，因此，在使用硅片材料其性能價格比并不理 想和優勢，沒有得到大面積推廣應用的目的。
發明內容
本發明的目的是克服解決現有技術中使用晶硅片材料多、體積龐大、占地面積大、 發電效率低、每瓦發電成本高、制造工藝麻煩、技術要求高，安裝維護不便的缺陷，而提供一 種達到500倍以上的光電能源高倍率聚光發電系統。為了達到上述的目的，本發明采用的技術方案是一種光電能源高倍率聚光發電 系統，包括聚光電池、聚光器，其特征是由一個設置在支架上端的光伏聚光電池和一個設置 在支架下端的平面反光器構成，在支架中間部位的光伏聚光電池和平面反光器之間設置有 聚光器，在光伏聚光電池和聚光器即正透鏡之間的支架上設有調節伸縮桿，平面反光器下設有調整裝置，所述太陽能跟蹤器安裝在發電組件支架下端中間，支架下端四周安裝有四 只滑輪。所述聚光器包括凸透鏡、棱鏡、菲涅耳透鏡。本發明是利用聚光器聚光原理，通過陽光照射在平面反光器上，再通過平面反光 器反射進入聚光器，利用聚光器把光線聚焦到聚光電池上使聚光電池產生發電。本發明通過調整裝置調整平面反光器的角度以及和聚光器之間的距離，所述在光 伏聚光電池和聚光器之間的距離，所述在光伏聚光電池和聚光器之間的支架上設有調節伸 縮桿，這樣可根據聚光器的尺寸大小以及太陽光的強弱調整聚光器和聚光電池之間的距 離，達到最佳發電效果。所述在聚光電池和聚光器之間的支架上設有擋光板，用以擋光避免 太陽光直接照射在聚光器上。本發明光伏聚光電池組件是由200-400塊小方塊組成，每只小方塊電池尺寸 IOmmX 10mm，聚光500倍，電池電壓2. 71V，電流6. 61A，功率17. 9W，所述聚光器可制成方型 和圓型，尺寸20-200cm不等。本發明光電能源高倍率聚光發電系統采用立式若干層和單機組聚光發電兩種結 構，一種為立式若干層組件，一種為單機組組件，建一個6-20kw的光伏聚光發電組件，占地 面積3. 5平方米，高度2. 5-7平方米，建一個大型電站，只需將若干個發電組件按需占地位 置和對準陽光照射方向排列組裝串聯，將交流輸出與電網同相連接形成發電容量不等的發 電站，任意單元出現故障可以很方便將獨立組件離網維護，極大地提高了光伏聚光發電站 的使用可靠性和工效，組站方便簡單，可以從基本單元2KW做到兆瓦級容量的發電站，發電 效率高，投資成本是普通太陽能板的三分之一，占地面積是普通太陽能板的百分之三，其壽 命超出普通板壽命，便于家庭、工礦企業以及大規模電站使用。本發明的優點，用材小、發電效率高、成本低、占地面積小、壽命長、制作簡單方便、 產量高、平面反光器可以上下、左右等各種角度調整，使太陽光線準確反射，通過聚光器聚 焦到聚光電池上。
圖1是本發明光伏聚光發電系統結構圖；圖2是本發明立式若干層示意圖；圖3是本發明單機組示意圖。附圖中聚光電池1，聚光器2，支架3，調整裝置4，平面反光器5，擋光板6，調節伸 縮桿7，太陽能跟蹤器8。
具體實施例方式圖1所示一種光電能源高倍率聚光發電系統，光伏聚光電池1、包括聚光器2，其特 征是由一個設置在支架3上端的光伏聚光電池1和一個設置在支架3下端的平面反光器5 構成，在支架3中間部位的光伏聚光電池1和平面反光器5之間設置有聚光器即正透鏡2， 在光伏聚光電池1和聚光器即正透鏡2之間的支架3上設有調節伸縮桿7，平面反光器5下 設置有調整裝置4。所述太陽能跟蹤器8安裝在發電組件支架3下端中間，支架3下端四周 安裝有四只滑輪。所述聚光器包括凸透鏡、棱鏡、菲涅耳透鏡。本發明是利用聚光器2聚光原理，通過陽光照射在平面反光器5上，再通過平面反光器5反射進入聚光器2，利用聚光器2把光線聚焦到聚光電池1上使聚光電池產生發電。本發明通過調整裝置4調整平面反光器5的角度以及和聚光器2之間的距離，所 述在光伏聚光電池2和聚光器2之間的支架3上設有調節伸縮桿7，這樣可根據聚光器2的 尺寸大小以及太陽光的強弱調整聚光器2和聚光電池1之間的距離，達到最佳發電效果。所 述在聚光電池1和聚光器2之間的支架3上設有擋光板6，用以擋光避免太陽光直接照射在 聚光器2上。本發明光伏聚光電池1組件是由200-400塊小方塊組成，每只小方塊電池尺寸 IOmmX 10mm，聚光500倍，電池電壓2. 71V，電流6. 61A，功率17. 9W，所述聚光器2可制成方 型和圓型，尺寸20-200cm不等。本發明光電能源高倍率聚光發電系統采用立式若干層和單機組聚光發電兩種結 構，建一個6-20KW的光伏聚光發電組件，占地面積3. 5平方米，高度2. 5-7平方米，建一個 大型電站，只需將若干個發電組件按需占地位置和對準陽光照射方面排立組裝不等的發電 站，任意單元出現故障可以很方便獨立組件離網維護，極大地提高了光伏聚光發電站的使 用可靠性和工效，組站方便簡單，可以從基本單元2kw做到兆瓦級容量的發電站，發電效率 高，投資成是普通太陽板的三分之一，占地面積是普通太陽能板的百分之三，其壽命超出普 通板壽命，便于家庭、工礦企業以及大規模電站使用。圖2、3所示中，光電能源高倍率聚光發電系統采用立式若干層和單機組聚光發電 兩種結構，圖2為立式若干層組件，圖3為單機組組件，建一個6-20kw的光伏聚光發電組 件，占地面積3. 5平方米，高度2. 5-7平方米，建一個大型電站，只需將若干個發電組件按需 占地位置和對準陽光照射方向排列組裝串聯，將交流輸出與電網同相連接形成發電容量不 等的發電站，任意單元出現故障可以很方便將獨立組件離網維護，極大地提高了光伏聚光 發電站的使用可靠性和工效，組站方便簡單，可以從基本單元2kw做到兆瓦級容量的發電 站，發電效率高，投資成本是普通太陽能板的三分之一，占地面積是普通太陽能板的百分之 三，其壽命超出普通板壽命，便于家庭、工礦企業以及大規模電站使用。
權利要求
1.一種光電能源高倍率聚光發電系統，其特征在于其由一個設置在支架(3)上端的光 伏聚光電池(1)和一個設置在支架(3)下端的平面反光器(5)構成，在支架(3)中間部位 的光伏聚光電池(1)和平面反光器(5)之間設置有聚光器(2)。
2.根據權利要求1所述的一種光電能源高倍率聚光發電系統，其特征在于光伏聚光電 池(1)和聚光器即正透鏡(2)之間的支架(3)上設有調節伸縮桿(7)。
3.根據權利要求1所述的一種光電能源高倍聚光發電系統，其特征在于平面反光器 (5)下設置有調整裝置(4)。
4.根據權利要求1所述的一種光電能源高倍聚光發電系統，其特征在于太陽能跟蹤器 (8)安裝在發電組件支架(3)下端中間，支架(3)下端四周安裝有四只滑輪。
5.根據權利要求1所述的一種光電能源高倍聚光發電系統，其特征在于聚光器(2)包 括凸透鏡、棱鏡、菲涅耳透鏡。
6.根據權利要求1所述的一種光電能源高倍聚光發電系統，其特征在于光伏聚光電池 (1)組件是由200-400塊小方塊組成，聚光500倍，電池電壓2. 71V，電流6. 61A，功率17. 9W。
7.根據權利要求1所述的一種光電能源高倍聚光發電系統，其特征在于聚光器(2)可 制成方型和圓型，尺寸20-200cm不等。
8.根據權利要求1所述的一種光電能源高倍聚光發電系統，其特征在于采用立式若干 層光伏聚光發電站和單機組發電兩種結構，一種為立式若干層組件，一種為單機組組件。
9.從基本單元2kw做到兆瓦級容量，發電效率高，便于家庭、工礦企業以及大規模電站 使用。
全文摘要
本發明涉及一種光電能源高倍率聚光發電系統。其由一個設置在支架上端的聚光電池和一個設置在支架下端的平面反光器構成，在支架中部位的聚光電池和平面反光器之間設置有聚光器，在聚光電池和聚光器即正透鏡之間的支架上設有調節伸縮桿，本發明聚光電池組件是由200-400塊小方塊組成，聚光500倍，電池電壓2.71V，電流6.61A，功率17.9W，優點為用材小、發電效率高、成本低、占地面積小、壽命長、制作簡單方便、產量高，平面反光器可以上下、左右等各種角度調整，使太陽光線準確反射，通過聚光器聚焦到聚光電池上。
文檔編號H02N6/00GK102005969SQ20101020315
公開日2011年4月6日 申請日期2010年6月7日 優先權日2010年6月7日
發明者葉金來, 趙鶴 申請人:葉金來, 趙鶴