CN102825867B - 无跟踪聚光式太阳能电池用玻璃球板 - Google Patents

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沈洪雪
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Abstract

本发明涉及一种无跟踪式聚光光伏太阳能电池用玻璃微球板，在两块高透超白光伏玻璃基板（7、8）之间，烧结有粒径相同但折射率不同的A、B、C三层空心玻璃微珠叠加层。本发明的有点是：玻璃球板输入端面的太阳光无论以何种角度进行输入，最终在输出端绝大多数都以垂直状态的角度输出。本发明的玻璃球板无需安装对日跟踪***，也无需菲涅尔透镜，大大降低了太阳能电池组件的制造成本。

Description

无跟踪聚光式太阳能电池用玻璃球板
技术领域
本发明涉及太阳能电池光伏领域，特别涉及太阳能电池用的无需对日跟踪的高透超白光伏玻璃板。
背景技术
据相关数据显示，全世界的煤炭储备量仅够使用七十年左右，而石油的储备量更少，大约在五十年之后将使用殆尽，因此在能源日益短缺的今天，无穷无尽的太阳能近年来越来越得到人们的重视，其也成为目前各国最具活力的研究课题之一。但目前高额的太阳能电池组件成本仍然是制约光伏发电大规模应用的一个主要因素。
为了降低光伏发电***的成本同时提高单位面积发电量，国外一些发达国家都在研究一种聚光光伏电池，即通过一个聚光***将太阳光汇聚到光伏电池上。一方面提高了发电量，另一方面降低了发电成本，即采用一种双轴对日跟踪***，但这种***结构复杂而且容易受到周围环境和特殊天气的影响，故有时其不能正常工作，进而达不到充分利用太阳能的作用。结果导致太阳能电池稳定性大大降低。经计算，采用了双轴对日跟踪***虽然较先前太阳能电池组件成本有所降低，但总体成本仍然较高，而且特别是这种双轴对日跟踪***更是占到总成本的三分之二。
发明内容
本发明的目的就是为了解决现有的太阳能电池聚光***存在的结构复杂、成本高昂的缺点，提供的一种无跟踪聚光式太阳能电池用玻璃球板。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种无跟踪聚光式太阳能电池用玻璃球板，在两块高透超白光伏玻璃之间粘接有至少2层相同粒径、折射率依次增大的空心玻璃微珠，所述空心玻璃微珠和两块高透超白光伏玻璃经过高温烧结形成玻璃球板。
每层空心玻璃微珠利用聚酯类有机胶结合起来，不同折射率的空心玻璃微珠进行分层逐步涂抹，即先在底层超白玻璃基板上利用涂抹机均匀涂抹上折射率为较高的空心玻璃微珠，厚度约为0.15mm－0.2mm，而后在退火炉中进行100℃保温5分钟，使涂层稍稍硬化，再进行折射率递减的空心玻璃微珠的涂抹，然后重复上述步骤，在涂抹完最后一层空心玻璃后，加盖顶层上高透超白玻璃基板，然后整个玻璃球板在350℃~650℃内进行高温处理，处理时间为2~6h，根据最密积堆积理论，空冷以后的空心玻璃微珠会自动进行最密积排列。折射率不同的空心玻璃微珠为根据不同的玻璃料配方进行烧结得到。
通过对温度，时间的调节来控制空心玻璃的排列方式，本发明中无需对排列方式进行刻意控制，使其按照最密积堆积理论进行最密积排列方式排列即可。这样烧结以后每层不同折射率的空心玻璃微珠都按照最密积方式排列，入射太阳光进入不同折射率的空心玻璃微珠，由于每层折射率不同，当进入下一层时其折射角发生改变，当太阳光逐步通过每一层空心玻璃微珠时，最终在输出端折射光大部分以垂直于太阳能电池的角度进行输出，而后直接照射到太阳能电池上。此时太阳能电池就获得了来自不同方向的太阳光，实现了太阳能电池的无跟踪的目的，达到了降低太阳能电池组件成本的目标。
本发明的有益效果是：采用一种无跟踪式太阳能电池聚光光伏用玻璃微球板，其安装较方便，成本较低，而且其稳定性较高，提高了转换效率，其有效避免了高成本，低稳定性，转换率较低的双轴对日跟踪***的使用，大大降低了太阳能电池组件的成本，同时也为太阳能电池的广泛普及起到了一定的推动作用。
下面结合附图对本发明进一步说明。
图1为本发明的结构原理图。
具体实施方式
在图1中，在顶层高透超白玻璃7、底层高透超白玻璃基板8之间，设有A、B、C三层空心玻璃微珠叠加在一起形成的玻璃微球，其折射率至上而下为1.50~1.93，所用空心玻璃微珠粒径在10μ～60μ之间选择。
不同折射率的空心玻璃微珠进行分层逐步涂抹，每层空心玻璃微珠利用聚酯类有机胶结合起来，即先在超白玻璃基板8上利用涂抹机均匀涂抹上折射率为1.93的空心玻璃微珠，厚度约为0.15mm－0.2mm，而后在退火炉中进行100℃保温5分钟，使涂层稍稍硬化，再进行折射率为1.83的空心玻璃微珠的涂抹，然后重复上述步骤，在涂抹完最后一层折射率为1.5空心玻璃的时候，在其上加上高透超白玻璃基板7，然后整个玻璃球板在350℃~650℃内进行高温处理，处理时间为2~6h，根据最密积堆积理论，空冷以后的空心玻璃微珠会自动进行最密积排列。折射率不同的空心玻璃微珠为根据不同的玻璃料配方进行烧结得到，其属于本课题小组另一组成员的保密课题，这里就不再赘述。
本发明的工作原理是：不垂直于玻璃微球板的太阳光1和3通过高透超白玻璃7照射到玻璃微球板上，由于每一层玻璃微球板的折射率都不同，太阳光1和3经过不同折射率的空心玻璃微珠的折射，其折射角发生改变，最终形成垂直于高透超白玻璃8的折射光4和6，而垂直于高透超白玻璃7的入射光2通过玻璃微球板的折射直接形成垂直于高透超白玻璃8的折射光5，最后处于垂直状态的折射光4、5、6直接照射到太阳能电池上进行光伏发电。

Claims (2)

1. 一种无跟踪聚光式太阳能电池用玻璃球板，其特征是在两块高透超白光伏玻璃之间粘接有至少2 层相同粒径、折射率依次增大的空心玻璃微珠，所述空心玻璃微珠和两块高透超白光伏玻璃经过高温烧结形成玻璃球板。
2. 一种无跟踪聚光式太阳能电池用玻璃球板的制备方法，其特征在于：每层空心玻璃微珠利用聚酯类有机胶结合起来，不同折射率的空心玻璃微珠进行分层逐步涂抹，即先在底层高透超白玻璃基板上利用涂抹机均匀涂抹上折射率为较高的空心玻璃微珠，厚度为0.15mm － 0.2mm，而后在退火炉中进行100℃保温5 分钟，使涂层稍稍硬化，再进行折射率递减的空心玻璃微珠的涂抹，然后重复上述步骤，在涂抹完最后一层空心玻璃微珠后，加盖上顶层高透超白玻璃基板，然后整个玻璃球板在350℃ ~650℃内进行高温处理，处理时间为2~6h。
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