一种低倍聚光双面电池光伏发电装置的制作方法

本发明属于太阳能利用技术领域，具体涉及一种低倍聚光双面电池光伏发电装置。

背景技术：

低倍聚光光伏发电系统利用曲面镜把自然光汇聚到电池板上，可以减少太阳能电池板的使用面积，降低成本。中国专利201621041864.9公开了一种太阳能发电装置，包括立柱、支架结构、驱动机构和多个太阳能聚光发电单元，各太阳能聚光发电单元各包括一支撑架、一多抛物面聚光器、一太阳能电池组件和一栅型散热器，该装置将单抛物面聚光器设计成多抛物面聚光器，不同子抛物面分别将太阳光汇聚到太阳能电池组件表面，通过一定算法，使太阳能电池组件表面得到的光照均匀度、光的能量明显优于相同聚光倍率的单抛物面聚光器。

目前开发的低倍聚光光伏发电系统普遍使用单面硅电池组件，聚光倍数在7倍甚至更高，这样的系统需要在电池背面安装散热装置，用来降低电池组件的温度，保证其光电转化效率和输出功率不会降低，虽然这样的系统有较高的聚光倍数和较高的输出功率，但需要为电池安装散热系统，使支架系统比较复杂，加工制造和安装成本较高。

技术实现要素：

本发明的目的就是为了解决上述问题而提供一种低倍聚光双面电池光伏发电装置。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种低倍聚光双面电池光伏发电装置，包括支架组件、安装在支架组件上的电池组件以及聚光器，所述的电池组件包括用于固定和散热的金属电池边框以及安装在金属电池边框内的双面硅电池，所述的聚光器为低倍率聚光器，所述的双面硅电池与聚光器相对设置，正面接受自然光，同时背面接受聚光器反射聚集光。

所述的支架组件包括底座、垂直安装在底座上的前支撑、安装在底座底部的底梁以及安装在底座上部的顶梁，所述的底座为l型框架。

所述的顶梁由角钢制成，通过螺栓固定在底座上部，所述的聚光器上边沿靠在顶梁上，并通过l型卡扣及螺栓固定在顶梁上。

所述的底梁的截面呈弯钩状，底梁的下表面焊接有两个开孔的方钢片，通过螺栓固定在底座上，所述的聚光器下边沿卡进底梁的沟槽内。

所述的底座上设有调整前支撑水平位置的长条孔，并通过螺栓将前支撑固定在底座上。

所述的前支撑的上端设置为斜面，该斜面设有调整电池组件位置的长条孔，并通过螺栓将电池组件固定在前支撑上端。

所述的金属电池边框设有固定双面硅电池的底挡块和侧挡块，所述的底挡块和侧挡块通过螺栓与金属电池边框连接。

所述的双面硅电池外形为3-5mm厚的钢化玻璃。

所述的聚光器为3-5倍单抛物面聚光镜。

本装置的具体工作原理为，电池组件和聚光器的相对位置经光学设计计算确定，两者位置不能有偏差，装置通过结构上的设计，使电池组件与聚光器的位置在横向和竖向都可以微调，适应由于加工带来的误差，保证聚光器的光斑覆盖到整个电池表面上。装置采用双面电池组件并设计合适的金属电池边框，不但起到固定电池组件的作用，而且能够使电池组件正反两面都能受光，提高电池组件的利用效率。较低倍数的聚光器对电池组件的散热要求较低，通过利用电池组件的金属边框就能达到散热目的，在保证发电效率的同时，简化装置结构，使加工制造、安装成本降低。

与现有技术相比，本发明的优点具体为：

1、装置采用较低聚光倍数的聚光器，光斑在电池组件上所产生的热量通过组件金属边框散发，不用设置额外的散热器，在保证发电效率的同时，简化装置结构，使加工制造、安装成本降低。

2、采用双面电池组件，让组件背面接受聚光器反射的聚集光，正面接受自然光，使电池组件正反面都可以发电，提高电池组件的利用效率。

3、电池组件与聚光器的位置在横向和竖向均可微调，适应由于加工带来的误差，保证聚光器光斑覆盖到整个电池表面上。

4、通过结构上的设计，把聚光器上下边卡在金属构件里，使安装过程简便，并起到保护聚光镜片的作用。

5、该套装置由电池组件和聚光器组成的发电单元，把若干这样的装置安装到跟踪支架上形成阵列，可组成一套发电系统，提高安装效率，实现模块化安装。

附图说明

图1为本发电装置的结构侧视图；

图2为本发电装置的轴测图；

图3为本发电装置支架组件的结构；

图4为本发电装置电池组件的结构图；

图5为挡块与金属电池边框连接的局部视图；

图中：1-底座，2-前支撑，3-电池组件，4-底梁，5-聚光器，6-卡扣，7-顶梁，8-金属电池边框，9-底挡块，10-侧挡块，11-双面硅电池。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

实施例1

一种低倍聚光双面电池光伏发电装置，如图1-5所示，电池组件3通过前支撑2固定在底座1上，聚光器5通过底梁4和顶梁7固定在底座1上，底座1上预留长条孔，使前支撑2的位置可以微调，进而微调电池组件3和聚光器5的水平距离，这样可以消除由于加工制造带来的误差。前支撑2的上端斜面上开有长条孔，使电池组件3在斜面上的位置可以微调，以消除加工制造误差。底梁4截面呈弯钩状，聚光器5底边卡进底梁4的沟槽内，底梁4下表面焊接有两个开孔的方钢片，用螺栓固定在底座1上。顶梁7由角钢制成，用螺栓固定在底座上部。聚光器5上边沿靠在顶梁7上，然后用l型卡扣6通过螺栓固定在顶梁7上。双面硅电池11外形是一块厚5mm的钢化玻璃，将其放入金属电池边框8内，然后用底挡块9和侧挡块10把双面硅电池11固定在金属电池边框8上。

电池组件3和聚光器5的相对位置经光学设计计算确定，装置通过结构上的设计，使电池组件3与聚光器5的位置在横向和竖向都可以微调，适应由于加工带来的误差，保证聚光器5的光斑覆盖到整个电池表面上。采用双面电池组件并设计合适的金属电池边框8，不但起到固定电池组件3的作用，而且能够使电池组件3正反两面都能受光，提高电池组件3的利用效率。4倍数的聚光器5对电池组件的散热要求较低，通过利用电池组件的金属边框就能达到散热目的，在保证发电效率的同时，简化装置结构，使加工制造、安装成本降低。

技术特征：

技术总结
本发明涉及一种低倍聚光双面电池光伏发电装置，包括支架组件、安装在支架组件上的电池组件以及聚光器，电池组件包括用于固定和散热的金属电池边框以及安装在金属电池边框内的双面硅电池，聚光器为低倍率聚光器，双面硅电池与聚光器相对设置，正面接受自然光，同时背面接受聚光器反射聚集光。与现有技术相比，本装置采用较低聚光倍数的聚光器，电池组件所产生的热量通过组件金属边框散发，不用设置额外的散热器，在保证发电效率的同时，简化装置结构，使加工制造、安装成本降低，电池组件与聚光器的位置在横向和竖向均可微调，适应由于加工带来的误差，聚光器上下边卡在金属构件里，使安装过程简便，并起到保护聚光镜片的作用。

技术研发人员：赵亮;李保合;王利平;石维;罗珊;陈素莹;李晓艳;史良
受保护的技术使用者：上海太阳能科技有限公司
技术研发日：2017.06.27
技术公布日：2019.01.04