一种高聚光接收器的制作方法

本实用新型涉及一种光接收器，特别是一种高聚光接收器。

背景技术：

随着人类工业科技的进步，不可再生能源蕴藏量正大幅度减少，并日益走向枯竭，对于现今能源短缺的时刻，人类对于发展再生性能源为主要能源的来源有迫切的需要。据资料显示，全球潜在的太阳能资源为2.5TW-80TW，在未来可再生能源开发方面存在着巨大的潜力， 由于太阳能电池材料紧缺和价格昂贵，同时为了降低成本和提高利用效率，现在所采用的太阳能电池的组件是：菲涅尔透镜+棱镜+太阳能电池的组合。通过检索发现申请号为201210449422. 8的中国专利一种高倍聚光复合发电系统中公开了一种光接收器为菲涅尔透镜+棱镜+太阳能电池的组合,但是，由于太阳光具有不稳定性和随时间变化而运动的特点，使太阳能的利用有着间歇行、光照方向和强度随时间不断变化的问题，由此对太阳能的收集和利用提出了更高的要求。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种高聚光接收器以解决太阳光收集过程中由于光的不稳定性和随时间变化而运动引起的光照方向和强度随时间不断变化的问题。

本实用新型采用的技术方案是：一种高聚光接收器，包括第一光锲、第二光锲、棱镜、旁路二极管及金属连接线，其中，所述第一光锲、第二光锲紧贴棱镜的两个非平行面，所述棱镜底部设置有太阳能电池，所述太阳能电池、旁路二极管及金属连接线封装在太阳能电池底部导热板上，所述导热板底部设置有若干导热通道。

其中为了更好的收集太阳光，所述第一光锲或第二光锲的两个非平行面组成的夹角α，其中2°＜α＜5°，并且所述棱镜的两个非平行面组成的夹角为2θ，其中6°＜θ＜10°。通过倾斜放置两个光锲，使得入射光线进入第一光锲后在棱镜的折射面刚好发生全反射，光线经全反射在第二个光锲入射光也发生全反射，通过这一规律，可以用来追踪太阳光线的偏离方向。

进一步改进在于，所述太阳能电池为三结砷化镓电池，这样保证了收集的太阳光直接转换为电能。

进一步改进在于，所述导热板为铝合金、黄铜或青铜制成，并在所述导热板底部设置有若干导热通道以保证整个接收器的散热。

与现有技术相比本实用新型的优点：去掉了菲涅尔透镜，并且可以对太阳光进行全方位的跟踪，节约了生产成本，提高了聚光效率，解决了由于光的不稳定性和随时间变化而运动引起的光照方向和强度随时间不断变化的问题。

附图说明

图1本实用新型结构示意图；

图2光锲与棱镜组合结构平面图；

图3光锲与棱镜组合结构立体图；

其中，1是棱镜、2是第一光锲、3是第二光锲、4是太阳能电池，5是导热板、6是导热通道、7是旁路二极管、8是金属连接线。

具体实施方式

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。如图1所示，一种高聚光接收器，包括第一光锲2、第二光锲3、棱镜1、旁路二极管7及金属连接线8，其中，所述第一光锲2、第二光锲3紧贴棱镜1的两个非平行面，所述棱镜1底部设置有太阳能电池4，所述太阳能电池4、旁路二极管7及金属连接线8封装在太阳能电池底部导热板5上，所述导热板底5部设置有若干导热通道6。

如图2所示，其中为了更好的收集太阳光，所述第一光锲或第二光锲的两个非平行面组成的夹角α，其中2°＜α＜5°，并且所述棱镜的两个非平行面组成的夹角为2θ，其中6°＜θ＜10°所述太阳能电池为三结砷化镓电池，这样保证了收集的太阳光直接转换为电能。所述导热板为铝合金、黄铜或青铜制成，并在所述导热板底部设置有若干导热通道以保证整个接收器的散热。

在一种实施例中α=5°，θ=10°；另一种较优的实施例中α=2°，θ=6°；在一种更优的实施例中α=2°，θ=8°。我们定义折射棱角很小的折射棱镜称为光锲，折射平面的夹角称为折射棱角，如图3所示的α角，则聚光接收器对太阳的追踪分成三种情况:

：当太阳光线入射的方向平行于z-y 两面接收到得只是散射光线的信号，信号不强，且前后相等。若光线与垂直方向oz正方向的偏离角度在聚光镜允许的偏离角度θ内，则左右两个光锲的底面光信号接收器接收到的是散射光，两边接收到得能量相当，且不大，这时太阳光近似垂直入射聚光镜，不用调整接收器的角度，而当太阳光线偏离的角度大于θ角时，则有光线在倾斜的一边的光锲内发生折射，底面信号接收器接收到得信号远远大于另一边的信号，此时就应x轴小角度旋转接收器使c,d两面的接收到得信号相当；

：当太阳光线入射的方向与z-y 面有的夹角时，如图3，A方向入射，则a,b 两个面的信号接收器接收到的信号相差很大，此时应当先前后调节接收器，绕y 轴旋转，使得a,b 两面接收到的信号相当，则说明此时入射光线的方向平行于z-y 面，然后再根据步骤调节；

：、 步骤均是小角度偏离的情况，即太阳光线与oz 正方向的夹角小于oz 面接收到得散射光能量相当。而当太阳光线为大角度入射，如图3，B方向入射， 此时e,f面接收到的能量明显增强，则接收器绕x轴大角度旋转直到e，f两面接收到得能量减少且相当。然后重复步骤调节接收器使得最后a,b 两面、c 两面三组信号分别接收到的信号强度相等，则说明完成跟踪太阳光，此时太阳光线垂直入射聚光镜。 通过考虑了以上三种情况则可对太阳光的方向进行全方位的跟踪。

本实用新型结合考虑了太阳能聚光镜对太阳光线允许的最大偏离角度，计算出各个部分最佳参数选择，使得能够对太阳光线全方位跟踪，结构简单，成本经济，跟踪的精度也较高，并且收集的太阳光经棱镜底部的三结砷化镓电池，直接转换为电能通过旁路二极管及金属连接线导出，所述导热板为铝合金、黄铜或青铜制成，并在所述导热板底部设置有若干导热通道以保证整个接收器的散热。