一种双折射晶体聚光器的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种双折射晶体聚光器。该聚光器包括透明箱体和太阳能电池，还包括双折射晶体和银层；所述透明箱体是由透明材料制成的长方体实心箱体；所述双折射晶体规则排列在透明箱体内部；所述透明箱体的顶面为光线入射面，其中一个侧面的外侧连接太阳能电池，其余四个面均作为反射面，所述四个反射面的外侧镀有银层。本发明所述的双折射晶体聚光器聚光效率高，且与传统的跟踪式太阳能聚光器相比，不需要太阳跟踪器，成本更低。
【专利说明】一种双折射晶体聚光器
【技术领域】
[0001] 本发明属于聚光光伏发电【技术领域】，更具体地，本发明涉及一种双折射晶体聚光 器。
【背景技术】
[0002] 太阳能具有清洁、无资源地域限制、对人类来说永无枯竭等优良特性，越来越受到 人们的青睐，其中太阳能光伏利用即太阳光通过光伏器件直接转换成电能的技术尤其引人 注目。
[0003] 目前，一个完整的聚光光伏发电系统主要包括聚光太阳电池组件、太阳跟踪器、电 能存储或逆变设备等几部分。聚光太阳电池组件作为光电转换部件，主要由透射式或反射 式聚光器和安装有光伏电池晶片的电路板所组成。使用时通过太阳跟踪器使聚光透镜基本 正对阳光照射方向，然后通过这些聚光透镜分别将太阳光汇聚并投射到电路板上与各个聚 光透镜相对应的光伏电池晶片的接收面上，从而使各个光伏电池晶片中产生电流，这些电 流通过电路板上的线路输出。
[0004] 中国发明专利CN 101640502 B公开了一种用于组装聚光器光电太阳能电池阵列 的方法，其公开的聚光太阳电池组件采用的是点聚光菲涅尔透镜，极具代表性。但该类聚光 器在运行时，均需安装在跟踪器上，跟踪器在聚光太阳能光伏系统中占据相当大的成本比 重，且结构复杂，故障率高，安装维护困难，大大制约了聚光光伏的发展。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于克服现有技术中所存在的上述不足，提供一种双折射晶体聚光 器。该双折射晶体聚光器是一种非跟踪式太阳能聚光器，仅由透明箱体、双折射晶体、太阳 能电池和银层组成。本发明所述的双折射晶体聚光器聚光效率高，且与传统的跟踪式太阳 能聚光器相比，成本更低。
[0006] 为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：
[0007] 本发明所述双折射晶体聚光器，包括透明箱体和太阳能电池，还包括双折射晶体 和银层；所述透明箱体是由透明材料制成的长方体实心箱体；所述双折射晶体规则排列在 透明箱体内部；所述透明箱体的顶面为光线入射面，其中一个侧面的外侧连接太阳能电池， 其余四个面均作为反射面，所述四个反射面的外侧镀有银层。
[0008] 在本发明所述双折射晶体聚光器中，将透明箱体的顶面作为光线入射面，其中一 个侧面的外侧连接太阳能电池，用于接收太阳光，其余四个面的外侧电镀上银层，作为反射 面。当光从入射面射入，遇到双折射晶体会分离成寻常光〇光（光波的D矢量平行于光轴 方向）和非寻常光e光（光波的D矢量垂直于光轴方向）。〇光一部分被系统吸收，转换为 热，一部分经过无数次的散射后从入射面射出。而晶体主截面内e光由于其特殊性，即e光 折射率会随着入射角度的不同而变化，会在一个特殊的方向上透过双折射晶体直线传播， 而不改变e光的传播方向；由于双折射晶体的规则排列，e光将直接传递至透明箱体的底 面，经过反射再次透过双折射晶体，直到到达太阳能电池。由于本发明所述双折射率晶体聚 光器本身就需要把光打散为各个方向，因此对入射光而言，不需考虑其方向性，即从各个方 向入射的光均能被其吸收，从而实现不需要太阳跟踪器的目的。
[0009] 优选地，所述双折射晶体的光轴均平行于光线入射面。优选地，所述透明箱体的 折射率为1.52, 〇光在双折射晶体中的折射率为1.618, e光在双折射晶体中的折射率为 1. 843。图1为e光在晶体中的传播示意图。如图1所示，晶体e光光线的传播方程为：
【权利要求】
1. 一种双折射晶体聚光器，包括透明箱体和太阳能电池，其特征在于：还包括双折射 晶体和银层；所述透明箱体是由透明材料制成的长方体实心箱体；所述双折射晶体规则排 列在透明箱体内部；所述透明箱体的顶面为光线入射面，其中一个侧面的外侧连接太阳能 电池，其余四个面均作为反射面，所述四个反射面的外侧镀有银层。
2. 根据权利要求1所述的双折射晶体聚光器，其特征在于：所述双折射晶体的光轴均 平行于光线入射面。
3. 根据权利要求2所述的双折射晶体聚光器，其特征在于：所述透明箱体的折射率为 1. 52, 〇光在双折射晶体中的折射率为1. 618, e光在双折射晶体中的折射率为1. 843。
4. 根据权利要求1所述的双折射晶体聚光器，其特征在于：所述双折射晶体采用液晶 分子进行填充。
5. 根据权利要求1所述的双折射晶体聚光器，其特征在于：所述双折射晶体的尺寸为 波长量级。
6. 根据权利要求1所述的双折射晶体聚光器，其特征在于：所述双折射晶体在垂直方 向上为300?2000层，在水平方向上为500?3000层。
7. 根据权利要求1所述的双折射晶体聚光器，其特征在于：所述外侧连接有太阳能电 池的侧面为透明箱体六个面中面积最小的一个面。
8. 根据权利要求1所述的双折射晶体聚光器，其特征在于：所述太阳能电池通过高透 明硅胶与透明箱体一个侧面的外侧粘接在一起。
【文档编号】H01L31/054GK104157715SQ201410427219
【公开日】2014年11月19日 申请日期:2014年8月27日 优先权日:2014年8月27日
【发明者】黄忠, 黄饶, 帅麒, 罗敏 申请人:四川钟顺太阳能开发有限公司