CN215646719U - 一种太阳能聚光发电装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种太阳能聚光发电装置，包括：太阳能电池板、第一聚光装置和第二聚光装置，所述第一聚光装置按照阵列设置，与所述太阳能电池板的受光端面间隔预定距离；所述第二聚光装置用于将太阳光聚集照射至所述第一聚光装置上，所述第一聚光装置用于将自身所受光照聚集照射至所述太阳能电池板的受光端面上。本发明装置通过第一聚光装置和第二聚光装置能够增强入射到太阳能电池板上的太阳光的强度，从而大幅度提高太阳能电池板的发电量。

Description

一种太阳能聚光发电装置

技术领域

本说明书涉及太阳能发电技术领域，尤其涉及一种太阳能聚光发电装置。

背景技术

随着能源危机、环境污染的压力不断增大，人们对新能源的开发越来越迫切，太阳能是人类取之不尽用之不竭的可再生能源，也是清洁能源，不产生任何的环境污染，太阳能电池是通过光电效应或者光化学效应直接把光能转化成电能的装置。在采集太阳能的过程中，需要通过太阳能电池板来采集输入的太阳能量，但是现有的太阳能电池板占地面积过大，且由于入射的太阳光的能量密度不高，导致太阳能电池板的发电效率不高。

因此，有必要提供一种提高入射到太阳能电池板的太阳能的能量密度的装置，以提高太阳能电池板的发电效率。

发明内容

为解决上述技术问题，本说明书实施例是这样实现的：本发明提供一种太阳能聚光发电装置，包括：

太阳能电池板、第一聚光装置和第二聚光装置，所述第一聚光装置按照阵列设置，与所述太阳能电池板的受光端面间隔预定距离；

所述第二聚光装置用于将太阳光聚集照射至所述第一聚光装置上，所述第一聚光装置用于将自身所受光照聚集照射至所述太阳能电池板的受光端面上。

优选的，所述太阳能电池板的下端面与支撑杆的一端固定连接，所述支撑杆的另一端固定连接在底座上。

优选的，所述第二聚光装置包括若干凹面反射装置，所述凹面反射装置固定连接在固定架上，所述固定架与所述底座固定连接。

优选的，所述第一聚光装置上设置有光透膜，所述光透膜用于增强所述第一聚光装置对太阳光的透光率。

优选的，所述第一聚光装置为凸透镜、平凸透镜或菲涅尔透镜中的一种或多种组成。

优选的，所述太阳能电池板的下端面固定连接有导热金属块，所述导热金属块用于将所述太阳能电池板工作过程中产生的热量传导到外部环境中。

优选的，还包括：支撑板，所述支撑板与所述太阳能电池板的周面固定连接；所述支撑板的位于所述第一聚光装置与所述太阳能电池板之间的部分设置有若干开孔；

优选的，所述第二聚光装置的高度大于所述单向透光的银膜的高度。

优选的，还包括：透光构件，所述透光构件位于所述第一聚光装置的上方，正对所述第一聚光装置设置；所述透光构件的周面与所述支撑板的周面固定连接；

所述透光构件的上端面设置有单向透光的银膜。

优选的，在所述底座的下方设置旋转机构，所述旋转机构包括控制芯片、旋转电机；所述控制芯片中设置有时钟，所述控制芯片预先存储有所述太阳能聚光发电装置的工作场所的太阳的历史角度数据。

本说明书一个实施例能够达到以下有益效果：本发明装置中通过呈阵列型态设置的聚光构件形成蜂窝状的透镜将入射到太阳能电池板上的太阳光进行聚集，能够增加入射到太阳能电池板上的太阳光的强度，从而增加太阳能电池板的发电量。在阴雨天气等太阳光强度较弱的天气也能维持正常发电。同时通过设置在太阳能电池板周围的凹面反射装置能够将太阳光反射到单向透光的银膜上，从而能够进一步增强入射到太阳能电池板上的太阳光的强度，进一步提高太阳能电池板的发电量。

附图说明

为了更清楚地说明本说明书实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本说明书提供的太阳能聚光发电装置的结构示意图；

图2为本说明书提供的太阳能聚光发电装置中一种型态的凸透镜的示意图；

图3为本说明书提供的太阳能聚光发电装置中相较于图2的另一种型态的凸透镜的示意图；

图4为本说明书提供的太阳能聚光发电装置中支撑板上的开孔的示意图。

其中，1表示太阳能电池板，2表示凸透镜，3表示第一透光构件，4表示单向透光的银膜，5表示入射的太阳光，6表示反射的太阳光，7表示凹面反射装置，8表示固定块，9表示固定架，10表示支撑杆，11表示导热金属块，12表示底座，13表示支撑板，14表示第二透光构件，15表示呈正六边形的凸透镜，16表示形状完整的凸透镜，17表示开孔。

具体实施方式

为使本说明书一个或多个实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本说明书具体实施例及相应的附图对本说明书一个或多个实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本说明书的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本说明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本说明书一个或多个实施例保护的范围。

如图1所示，本发明提供一种太阳能聚光发电装置，主体结构包括底座12，底座12的上端通过两根支撑杆10固定连接有太阳能电池板1，太阳能电池板1的上端面设置有第一聚光装置2，第一聚光装置2按照阵列型态设置，形成蜂窝状的形态结构，第一聚光装置2固定连接在第二透光构件14上。

第一聚光装置2与所述太阳能电池板1间隔预定距离，第一聚光装置2为凸透镜、平凸透镜或菲涅尔透镜中的一种或多种组成，由于透镜中央厚，边缘薄，对光线有汇聚作用，其中汇聚作用常常是指从凸透镜出射的光线相对于入射光线“靠拢”些，不一定就是将光线汇聚一点。从而本发明装置中，经过透镜汇聚后的太阳光的温度不会对太阳能电池板的正常工作产生影响。入射的太阳光经过透镜汇聚后透射到太阳能电池板上，能够增加太阳光的强度，从而增加太阳能电池的发电量。

本发明的太阳能聚光发电装置中还设置有第一透光构件3，其中，所述第一透光构件3面对所述第一聚光装置2设置，所述第一聚光装置2与支撑板13固定连接，支撑板13与所述太阳能电池板1的周面固定连接，如图4所示，所述支撑板13的位于所述第一聚光装置2与所述太阳能电池板1之间的部分设置有若干开孔17，从而在本装置工作时，当太阳能电池板1的上端面温度逐渐升高，同时外界环境中的空气通过开孔17进入聚光构件2与太阳能电池板1之间的空间，通过对流的作用会将太阳能电池板1上表面产生的热量传递到外部环境中。第一透光构件3可以采用与太阳能电池板1面积大体相同或稍小的平凸透镜，对太阳光进行第一次聚集，从而入射的太阳光5经过第一透光构件3的第一次聚集后再入射到呈蜂窝状型态的第一聚光装置2上。通过设置第一透光构件3，一方面可以对入射的太阳光5进行第一次聚集，另一方面，可以使第一聚光装置2不直接暴露在外部环境中，避免外部环境中的灰尘或细小垃圾在聚光构件堆积，影响其透光率。

第一透光构件3的上端面粘贴有单向透光的银膜4，从而尽量减少入射的太阳光5由于光的反射作用被反射回外部环境中，而且由于入射的太阳光5照射到第一聚光装置2后，会有部分太阳光被反射到单向透光的银膜4上，这部分被反射的太阳光会由于单向透光的银膜4的反射作用，继续反射到第一聚光装置2上。在底座12的上端面固定连接有两根固定架9，固定架9上通过固定块8固定连接有第二聚光装置，第二聚光装置可以为凹面反射装置7，凹面反射装置7用于将太阳光反射到所述单向透光的银膜4的上表面(被反射的太阳光为7)。这样经过凹面反射装置能够将太阳光反射到单向透光的银膜上，从而能够进一步增强入射到太阳能电池板上的太阳光的强度，提高太阳能电池板的发电量。

进一步优化方案，太阳能电池板1的下端面固定连接有导热金属块11，所述导热金属块11用于将所述太阳能电池板1的热量传导到环境中。本发明装置中，虽然经过聚集后的太阳光不会影响太阳能电池板1的正常工作，但太阳能电池板1工作一段时间，或者在夏季炎热天气，会造成太阳能电池板1的上表面温度超过一定阈值，影响太阳能电池板1里面的光电部件的正常工作，通过在太阳能电池板1的下表面设置导热金属块11，能够在一定程度降低太阳能电池板1的温度，同时不影响其发电效率，提高太阳能电池板的连续工作时间。

进一步优化方案，所述第一聚光装置2上具有光透膜，所述光透膜用于增强所述第一聚光装置2对太阳光的透光率。

进一步优化方案，所述聚光构件为凸透镜、平凸透镜或菲涅尔透镜。

进一步优化方案，所述凹面反射装置7通过固定块8实现与所述第一固定架9的固定连接。

进一步优化方案，所述凹面反射装置7的高度大于所述单向透光的银膜4的高度。

进一步优化方案，在所述底座12的下方设置旋转机构，所述旋转机构包括控制芯片、旋转电机；所述控制芯片中设置有时钟，所述控制芯片预先存储有所述太阳能聚光发电装置的工作场所的太阳的历史角度数据。从而本装置工作时，可以通过旋转机构旋转底座12，进而旋转太阳能电池板1，使太阳能电池板1始终面向太阳。比如，在实际运行中，以20分钟为周期，通过旋转机构旋转底座12，从而使入射阳光正射于太阳能电池板1，提高太阳能电池板1的发电效率。

如图2所示，聚光构件还可以采用呈正六边形的凸透镜15，多个呈正六边形的凸透镜15拼接后通过边框固定在第二透光构件14的上表面。本实施例技术方案中，第二透光构件14为矩形，多个呈正六边形的凸透镜15拼接后的边缘形状不规则的部分可以不填充任何物体，也可以采用相应形状的透镜将边缘不规则部分补齐。同理，如图3所示，聚光构件还可以采用多个形状完整的凸透镜16拼接而成，再通过边框固定在第二透光构件14的上表面。

本发明装置中通过呈阵列型态设置的聚光构件形成蜂窝状的透镜将入射到太阳能电池板上的太阳光进行聚集，能够增加入射到太阳能电池板上的太阳光的强度，从而增加太阳能电池板的发电量。在阴雨天气等太阳光强度较弱的天气也能维持正常发电。同时通过设置在太阳能电池板周围的凹面反射装置能够将太阳光反射到单向透光的银膜上，如图1所示，6表示反射的太阳光，从而能够进一步增强入射到太阳能电池板上的太阳光的强度，提高太阳能电池板的发电量。

本发明的工作原理：本发明装置中入射的太阳光5经过第一透光构件3后入射到设置在太阳能电池板1的上端面的第一聚光装置2上，同时部分太阳光5经过凹面反射装置7的反射后经过第一透光构件3后也入射到设置在太阳能电池板1的上端面的聚光构件上。再经过聚光构件对太阳光的汇聚作用，能够增大入射到太阳能电池板上端面的太阳光的强度，提高其发电效率。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种太阳能聚光发电装置，其特征在于，包括：

太阳能电池板(1)、第一聚光装置和第二聚光装置，所述第一聚光装置按照阵列设置，与所述太阳能电池板(1)的受光端面间隔预定距离；

所述第二聚光装置用于将太阳光聚集照射至所述第一聚光装置上，所述第一聚光装置用于将自身所受光照聚集照射至所述太阳能电池板(1)的受光端面上。

2.根据权利要求1所述的太阳能聚光发电装置，其特征在于，所述太阳能电池板(1)的下端面与支撑杆(10)的一端固定连接，所述支撑杆(10)的另一端固定连接在底座(12)上。

3.根据权利要求2所述的太阳能聚光发电装置，其特征在于，所述第二聚光装置包括若干凹面反射装置(7)，所述凹面反射装置(7)固定连接在固定架(9)上，所述固定架(9)与所述底座(12)固定连接。

4.根据权利要求1所述的太阳能聚光发电装置，其特征在于，所述第一聚光装置上设置有光透膜，所述光透膜用于增强所述第一聚光装置对太阳光的透光率。

5.根据权利要求1所述的太阳能聚光发电装置，其特征在于，所述第一聚光装置为凸透镜、平凸透镜或菲涅尔透镜中的一种或多种组成。

6.根据权利要求1所述的太阳能聚光发电装置，其特征在于，所述太阳能电池板(1)的下端面固定连接有导热金属块(11)，所述导热金属块(11)用于将所述太阳能电池板(1)工作过程中产生的热量传导到外部环境中。

7.根据权利要求1所述的太阳能聚光发电装置，其特征在于，还包括：

支撑板(13)，所述支撑板(13)与所述太阳能电池板(1)的周面固定连接；所述支撑板(13)的位于所述第一聚光装置与所述太阳能电池板(1)之间的部分设置有若干开孔(17)。

8.根据权利要求7所述的太阳能聚光发电装置，其特征在于，还包括：

第一透光构件(3)，所述第一透光构件(3)位于所述第一聚光装置的上方，正对所述第一聚光装置设置；所述第一透光构件(3)的周面与所述支撑板(13)的周面固定连接；

所述第一透光构件(3)的上端面设置有单向透光的银膜(4)。

9.根据权利要求8所述的太阳能聚光发电装置，其特征在于，所述第二聚光装置的高度大于所述单向透光的银膜(4)的高度。

10.根据权利要求2所述的太阳能聚光发电装置，其特征在于，在所述底座(12)的下方设置旋转机构，所述旋转机构包括控制芯片、旋转电机；所述控制芯片中设置有时钟，所述控制芯片预先存储有所述太阳能聚光发电装置的工作场所的太阳的历史角度数据。

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