聚光光伏发电模组结构的制作方法
【专利摘要】一种聚光光伏发电模组结构，包括透镜部件和散热器，所述透镜部件的下部设置有开放式的固定框架，形成一空气流动的空隙，该固定框架内设有密封式的聚光太阳能接收模块；聚光太阳能接收模块上的导光器的中心点与透镜部件的焦点相对应。固定框架包括单体式上框架和单体式下框架，单体式下框架与单体式上框架之间连接有两根以上的单体式支撑柱。本发明通过增设开放式的固定框架，其降低整个聚光光伏模组的重量和成本，安装精度极大简化，便于拆装或更换各零部件，为大规模产业化生产与安装实施创造了有利条件；并且具有结构简单合理、体积轻巧、散热效果好、安装调试方便和聚光精度高的特点，其提高了光电转换效率，大大减少了发电成本。
【专利说明】聚光光伏发电模组结构
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种聚光光伏发电模组结构。
【背景技术】
[0002]与晶硅和薄膜型平板式太阳能发电系统相比，光伏发电因其高转换效率和半导体材料用量小，使其发展成为一种最具有潜力的洁净电源。通过规模化安装，单一的光伏发电模组的发电厂可以轻易达到Mw级规模，甚至有望可以达到100MW，是未来重要洁净电源的希望所在。如中国专利文献号CN201289854Y于2009年8月12日公开了一种聚光光伏发电CPV模组，包括菲涅尔透镜、聚光电池片、散热器和扁盒，所述菲涅尔透镜固定在扁盒上面，所述菲涅尔透镜上面覆有一层钢化玻璃保护层，所述聚光电池片固定在扁盒下面，所述聚光电池片对应在菲涅尔透镜的焦点上，所述聚光电池片串联或并联连接，所述聚光电池片边上固定有散热器，所述聚光光伏发电CPV模组与二维全自动太阳跟踪装置连接固定，其特征在于:菲涅尔透镜与聚光电池片之间设有导光漏斗，所述导光漏斗下部固定有一块二次透镜。据称，其提高了发电效率、降低了发电成本。
[0003]但是，该扁盒或箱体为密封式结构，这种结构存在以下不足之处:1.金属结构的扁盒或箱体自身的重量，间接增加光伏发电CPV模组的重量，且风阻大；2.扁盒或箱体成型技术精度高、加工难度大、安装时操作麻烦，造成聚光精度难以保证，密封后的扁盒或箱体中零部件难以更换及维修；3.扁盒或箱体需要经过抽真空处理，否则无法避免在长时间的太阳光照射下所出现的极度高温、气体膨胀、水汽雾气等问题。因此，有必要作进一步改进和完善。
【发明内容】
[0004]本发明的目的旨在提供一种结构简单合理、便于散热、性能可靠和成本低廉的聚光光伏发电模组结构，以克服现有技术中的不足之处。
[0005]按此目的设计的一种聚光光伏发电模组结构，包括透镜部件和散热器，其结构特征是所述透镜部件的下部设置有开放式的固定框架，形成一空气流动的空隙，该固定框架内设有密封式的聚光太阳能接收模块；聚光太阳能接收模块上的导光器的中心点与透镜部件的焦点相对应。
[0006]所述固定框架包括单体式上框架和单体式下框架，单体式下框架与单体式上框架之间连接有两根以上的单体式支撑柱。
[0007]所述单体式支撑柱分别与单体式上框架、单体式下框架相互焊接固定、或扣合固定、或通过紧固件相连；该固定框架呈棱台状/圆柱状/圆锥台状/立方状/方圆状/棱圆状/上下不等边状。
[0008]所述固定框架包括组阵式上框架和组阵式下框架，组阵式下框架与组阵式上框架之间连接有两根以上的组阵式支撑柱；组阵式支撑柱分别与组阵式上框架、组阵式下框架相互焊接固定、或扣合固定、或通过紧固件相连；该固定框架呈矩形/方形。[0009]所述固定框架的材质为金属制件或工程塑料制件，透镜部件固设于单体式上框架/组阵式上框架的上表面；聚光太阳能接收模块固设于单体式下框架/组阵式下框架上，且与透镜部件为上下垂直设置，透镜部件为一个以上。
[0010]所述聚光太阳能接收模块包括设置于金属压盖内的基板、多结太阳能电池、聚光电池片和控制元器件；聚光太阳能接收模块与散热器相连接，散热器设置于聚光太阳能接收模块的外侧，且固定设于单体式上框架/组阵式上框架上，该散热器为翅片式散热器/针式散热器/平板式散热器。
[0011]所述透镜部件包括有两块或两块以上的菲涅尔透镜单体，相邻的菲涅尔透镜单体设置于同一平面，且菲涅尔透镜单体之间设置有加强筋。
[0012]所述透镜部件的上下表面设置有保护层，保护层与透镜部件一次压膜成型，透镜部件的表面面积为聚光太阳能接收模块上聚光电池片表面面积的500至2000倍；透镜部件呈圆形/方形/矩形，其材质为玻璃制件或聚甲基丙烯酸甲酯PMMA制件。
[0013]本发明通过增设开放式的固定框架，其降低整个聚光光伏模组的重量和成本，安装精度极大简化，便于拆装或更换各零部件，同时克服了传统的密封性箱体存在的箱体重、加工精度高、安装维修难、密封性气体膨胀及水汽雾气等技术性难题，为大规模产业化生产与安装实施创造了有利条件；并且具有结构简单合理、体积轻巧、散热效果好、安装调试方便、抗风能力优秀和聚光精度闻的特点，其提闻了光电转换效率，大大减少了发电成本。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1为本发明的第一实施例的立体结构示意图。
[0015]图2为图1的俯视结构示意图。
[0016]图3为第二实施例的立体结构示意图。
[0017]图4为图3的俯视结构示意图。
[0018]图5为第三实施例的立体结构示意图。
[0019]图6为图5的俯视结构示意图。
[0020]图7为第四实施例的立体结构示意图。
[0021]图8为图7的俯视结构示意图。
[0022]图9为第五实施例的立体结构示意图。
[0023]图10为图9的俯视结构示意图。
[0024]图11为第六实施例的立体结构示意图。
[0025]图12为图11的俯视结构示意图。
[0026]图13为第七实施例的立体结构示意图。
[0027]图14为图13的俯视结构示意图。
[0028]图15为第八实施例的立体结构示意图。
[0029]图16为图15的主视结构示意图。
[0030]图17为图16的俯视结构示意图。
[0031]图18为翅片式散热器的立体结构示意图。
[0032]图19为针式散热器的立体结构示意图。
[0033]图20为平板式散热器的立体结构示意图。[0034]图中:1为透镜部件，2为单体式上框架，3为单体式支撑柱，4为单体式下框架，5为聚光太阳能接收模块，6为散热器，61为翅片式散热器，62为针式散热器，63为平板式散热器，7为组阵式上框架，8为组阵式支撑柱，9为组阵式下框架。
【具体实施方式】
[0034]下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述。
[0035]第一实施例
参见图1-图2，本聚光光伏发电模组结构，包括透镜部件I和散热器6，透镜部件I由有两块菲涅尔透镜单体装配而成，相邻的菲涅尔透镜单体设置于同一平面，且菲涅尔透镜单体之间设置有加强筋。透镜部件I呈方形，其材质为玻璃制件，透镜部件I的下部设置有开放式的固定框架。
[0036]固定框架呈棱台状，固定框架包括单体式上框架2和单体式下框架4，单体式下框架4与单体式上框架2之间连接有四根单体式支撑柱3。该单体式上框架2与单体式下框架4为棱形，且单体式上框架2的面积大于单体式下框架4的面积。单体式支撑柱3分别与单体式上框架2、单体式下框架4相互焊接固定，其侧面外表无任何保护性外壳或覆盖物，为全开放式结构，形成一空气流动的空隙，其目的在于:在保证固定框架整体有足够强度的前提下，无需要经过抽真空处理，通过空气流动实现热变换，避免在长时间的太阳光照射下所出现的极度高温、气体膨胀和水汽雾气等问题，降低制造成本，同时便于零部件更换及维修，延长其使用寿命。
[0037]固定框架的材质为金属制件，固定框架内设有密封式的聚光太阳能接收模块5，该模块包括设置于金属压盖内的基板、多结太阳能电池、聚光电池片和控制元器件，其具有防潮、防尘、防氧化、防冲击和防碰撞和防大气环境污染的特点。聚光太阳能接收模块5的工作为光电转换，其主要作用是接收太阳光波、直接转换为直流电能。聚光太阳能接收模块5与散热器6相连接，散热器6设置于聚光太阳能接收模块5的外侧，且通过粘贴的方法固定在单体式上框架2上。该散热器6为翅片式散热器61，见图18。散热器6用于处理聚光太阳能接收模块5的内部散热问题，其作用为在高温环境下保护聚光太阳能接收模块5并使其发挥更大的光电转换效果。
[0038]透镜部件I固设于单体式上框架2的上表面，透镜部件I与固定框架共同组成1X1,1X2,2X2,2X3,3X3等组合阵列。聚光太阳能接收模块5固设于单体式下框架4上，且与透镜部件I为上下垂直设置，聚光太阳能接收模块5上的导光器的中心点与透镜部件I的焦点相对应。透镜部件I上下表面设置有保护层，保护层与透镜部件一次压膜成型，透镜部件I的表面面积为聚光太阳能接收模块5上聚光电池片表面面积的500至2000倍。利用透镜部件I自身具有硬度高、透过率高、聚光倍数高和结构轻巧等特点，通过透射式的聚光太阳能接收模块5，大大节省了聚光电池片的面积，可以有效的降低成本，并提高光电转换效率。
[0039]第二实施例
参见图3-图4，所述固定框架呈圆柱状，该单体式上框架2与单体式下框架4为圆形，且单体式上框架2的面积等于单体式下框架4的面积，单体式下框架4与单体式上框架2之间连接有四根单体式支撑柱3。散热器6为针式散热器62，见图19。其它未述部分同第一实施例。
[0040]第三实施例
参见图5-图6，所述固定框架呈圆锥台状，该单体式上框架2与单体式下框架4为圆形，且单体式上框架2的面积大于单体式下框架4的面积，单体式下框架4与单体式上框架2之间连接有四根单体式支撑柱3。散热器6为翅片式散热器61。其它未述部分同第
一实施例。
[0041]第四实施例
参见图7-图8，所述固定框架呈立方状，该单体式上框架2与单体式下框架4为方形，且单体式上框架2的面积等于单体式下框架4的面积单体式下框架4与单体式上框架2之间连接有四根单体式支撑柱3。散热器6为平板式散热器63，见图20。其它未述部分同第一实施例。
[0042]第五实施例
参见图9-图10，所述固定框架呈方圆状，该单体式上框架2为方形，单体式下框架4为圆形，且单体式上框架2的面积大于单体式下框架4的面积单体式下框架4与单体式上框架2之间连接有四根单体式支撑柱3。散热器6为针式散热器62。其它未述部分同第一实施例。
[0043]第六实施例
参见图11-图12，所述固定框架呈棱圆状，该单体式上框架2为圆形，单体式下框架4为棱形，且单体式上框架2的面积大于单体式下框架4的面积单体式下框架4与单体式上框架2之间连接有四根单体式支撑柱3。散热器6为平板式散热器63。其它未述部分同第一实施例。
[0044]第七实施例
参见图13-图14，所述固定框架呈上下不等边状，该单体式上框架2为方形，单体式下框架4为三角形，且单体式上框架2的面积大于单体式下框架4的面积单体式下框架4与单体式上框架2之间连接有三根单体式支撑柱3。散热器6为平板式散热器63。其它未述部分同第一实施例。
[0045]第八实施例
参见图15-图17，所述固定框架包括组阵式上框架7和组阵式下框架9，组阵式下框架9与组阵式上框架7之间连接有四根组阵式支撑柱8。组阵式支撑柱8分别与组阵式上框架7、组阵式下框架9相互焊接固定，该固定框架呈矩形。组阵式上框架7上均布设置有四个透镜部件1，组阵式下框架9的下部设有聚光太阳能接收模块5，聚光太阳能接收模块5与透镜部件I为——对应。
[0046]其它未述部分同第一实施例。
【权利要求】
1.一种聚光光伏发电模组结构，包括透镜部件(I)和散热器(6)，其特征是所述透镜部件的下部设置有开放式的固定框架，形成一空气流动的空隙，该固定框架内设有密封式的聚光太阳能接收模块(5);聚光太阳能接收模块上的导光器的中心点与透镜部件的焦点相对应。
2.根据权利要求1所述的聚光光伏发电模组结构，其特征是所述固定框架包括单体式上框架(2)和单体式下框架(4)，单体式下框架与单体式上框架之间连接有两根以上的单体式支撑柱(3)。
3.根据权利要求2所述的聚光光伏发电模组结构，其特征是所述单体式支撑柱(3)分别与单体式上框架(2)、单体式下框架(4)相互焊接固定、或扣合固定、或通过紧固件相连；该固定框架呈棱台状/圆柱状/圆锥台状/立方状/方圆状/棱圆状/上下不等边状。
4.根据权利要求1所述的聚光光伏发电模组结构，其特征是所述固定框架包括组阵式上框架(7)和组阵式下框架(9)，组阵式下框架与组阵式上框架之间连接有两根以上的组阵式支撑柱(8);组阵式支撑柱分别与组阵式上框架、组阵式下框架相互焊接固定、或扣合固定、或通过紧固件相连；该固定框架呈矩形/方形。
5.根据权利要求1或2或3或4所述的聚光光伏发电模组结构，其特征是所述固定框架的材质为金属制件或工程塑料制件，透镜部件(I)固设于单体式上框架(2)/组阵式上框架(7)的上表面；聚光太阳能接收模块(5)固设于单体式下框架(4)/组阵式下框架(9)上， 且与透镜部件为上下垂直设置，透镜部件为一个以上。
6.根据权利要求5所述的聚光光伏发电模组结构，其特征是所述聚光太阳能接收模块(5)包括设置于金属压盖内的基板、多结太阳能电池、聚光电池片和控制元器件；聚光太阳能接收模块与散热器(6)相连接，散热器设置于聚光太阳能接收模块的外侧，且固定设于单体式上框架(2)/组阵式上框架(7)上，该散热器为翅片式散热器(61)/针式散热器(62)/平板式散热器(63)。
7.根据权利要求6所述的聚光光伏发电模组结构，其特征是所述透镜部件(I)包括有两块或两块以上的菲涅尔透镜单体，相邻的菲涅尔透镜单体设置于同一平面，且菲涅尔透镜单体之间设置有加强筋。
8.根据权利要求7所述的聚光光伏发电模组结构，其特征是所述透镜部件(I)的上下表面设置有保护层，保护层与透镜部件一次压膜成型，透镜部件的表面面积为聚光太阳能接收模块(5)上聚光电池片表面面积的500至2000倍；透镜部件呈圆形/方形/矩形，其材质为玻璃制件或聚甲基丙烯酸甲酯PMMA制件。
【文档编号】H01L31/042GK103681929SQ201310604377
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年11月26日 优先权日:2013年11月26日
【发明者】徐洪寿 申请人:青岛宇泰新能源科技有限公司