专利名称：一种太阳能电池用聚光透镜及免跟踪聚光太阳能电池装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种聚光式光伏发电系统的聚光装置，特别是指一种免跟踪太阳光的聚光太阳能电池装置。
技术背景 近年来，由于煤、石油、天然气等不可再生能源产品的价格高涨以及各国对环境保护的日益重视，太阳能电池产业开始在世界范围内蓬勃发展。然而，由于晶硅半导体昂贵的价格推高了太阳能电池产品的生产成本，也制约了太阳能电池的推广和应用。聚光式太阳能电池(cpv)由于光接收面小，半导体材料使用较少，生产成本也比较低。但是，聚光式太阳能电池一般都需要设计跟踪太阳光的跟踪系统和聚光装置，也加大了聚光式太阳能电池系统的复杂性和成本。
发明内容本发明提供了一种免跟踪太阳光的太阳能电池低倍聚光装置，本装置可使0-90°范围内任何入射角光线均汇聚于太阳能电池接收面，免去了传统聚光太阳能电池的太阳光跟踪系统，降低了聚光式太阳能电池的成本。一种太阳能电池用聚光透镜，其特征在于其侧面(I)形状与普通复合抛物面聚光器(cpc)(图4)内部反射面(6)相同，侧面下部分涂有反射面(7)，反射面的内表面可反射光线，该透镜有一个平滑上表面(2)和下表面(3)，透镜材质可以是各种玻璃、有机玻璃、其他透明介质。免跟踪聚光太阳能电池装置，其特征在于由多个由发电单元(图2)矩阵排列组成，所述发电单元(图2)包括—种太阳能电池聚光透镜，其特征在于其侧面(I)形状与普通复合抛物面聚光器(cpc)(图4)内部反射面(6)相同，侧面下部分涂有反射面(7)，反射面的内表面可反射光线，该透镜有一个平滑上表面(2)和下表面(3)，透镜材质可以是各种玻璃、有机玻璃、其他透明介质，及晶硅太阳能电池单元(5)，该晶硅太阳能电池单元(5)位于透镜下表面(3)下方用于接收光线并将光能转化为电能。相对于现有技术，本发明提供的聚光太阳能电池具有入射光线容忍角度大的特点，在合适材质的透镜和一定的几何聚光比下可以做到0-90°全方位入射角光线的收集，免去了传统聚光太阳能电池的太阳光跟踪系统，降低了聚光太阳能电池装置的生产成本。
图I是本发明提供的一种太阳能电池用聚光透镜的示意图。图2是本发明提供的免跟踪聚光太阳能电池装置的发电单元示意图。图3是本发明提供的免跟踪聚光太阳能电池装置的示意图。图4是普通复合抛物面聚光器(CPC)的示意图。
具体实施方式
本发明提供的免跟踪聚光太阳能电池装置包括多个发电单元(图2)，每个发电单元(图2)包括一个聚光透镜(图I)和一个位于聚光透镜出光口下方的晶硅太阳能电池片(5)透镜出光面(3)和太阳能电池片(5)之间填充有透明胶质或其他透明介质(4)。该聚光透镜侧面(I)与普通复合抛物面聚光器反光面(6)相同，侧面的下部分有涂有反射面(7)，光线进入聚光透镜后发生折射，降低了入射角，调整透镜聚光比和透镜材质的折射率，可把进入透镜的光线的入射角控制在透镜复合抛物面侧面(I)的最大聚光接收角范围内，做到全角度接收光线。光线射入透镜后在透镜的侧面(I)发生全反射，或者在反光涂层(7)发生反射，通过透镜的下表面进入胶质或透明介质层(4)，由于填充在出光口和太阳能电池之间的透明胶质或者其他透明介质(4)大于等于透镜材质的折射率并且小于 等于晶硅太阳能电池单元(5)受光面的折射率，所以，光线在透镜下表面(3)不会发生全反射，而会直接射入填充层(4)，最后射入晶硅太阳能电池片(5)。
权利要求1.一种太阳能电池用聚光透镜，其特征在于其侧面(I)形状与普通复合抛物面聚光器内部反射面(6 )相同，侧面下部分涂有反射面(7 )，反射面(7 )的内表面可反射光线，该透镜有一个平滑上表面(2)和下表面(3)，透镜材质可以是各种透明介质。
2.按照权利要求I所述的太阳能电池聚光透镜，其特征在于所述普通复合抛物面聚光器其入射口和出光口可以是圆形，也可以是方形。
3.按照权利要求I所述的太阳能电池聚光透镜，其特征在于所述平滑上表面(2)镀有减反射膜。
4.免跟踪聚光太阳能电池装置，其特征在于由多个由发电单元(H)矩阵排列组成，所述发电单元包括 一种太阳能电池聚光透镜，其特征在于其侧面(I)形状与普通复合抛物面聚光器内部反射面(6)相同，侧面下部分涂有反射面(7)，反射面的内表面可反射光线，该透镜有一个平滑上表面(2)和下表面(3)，透镜材质可以是各种透明介质，及晶硅太阳能电池单元(5)，该晶硅太阳能电池单元(5)位于透镜下表面(3)下方用于接收光线并将光能转化为电倉泛。
5.按照权利要求4所述的免跟踪聚光太阳能电池装置，其特征在于所述透镜下表面(3)和太阳能电池单元(5)之间填充透明导光介质(4)，透明导光介质(4)的折射率大于等于透镜材质的折射率并且小于等于晶硅太阳能电池单元(5)受光面材质的折射率。
专利摘要本实用新型涉及一种聚光式光伏发电系统的聚光装置，特别是指一种免跟踪太阳光的聚光太阳能电池装置。传统晶硅半导体昂贵的价格推高了太阳能电池产品的生产成本，也制约了太阳能电池的推广和应用。本实用新型免跟踪聚光太阳能电池可使0-90°范围内任何入射角光线均汇聚于太阳能电池接收面，免去了传统聚光太阳能电池的太阳光跟踪系统，降低了聚光式太阳能电池的成本。
文档编号H01L31/052GK202797038SQ20122042427
公开日2013年3月13日 申请日期2012年8月25日 优先权日2012年8月25日
发明者赵雪冰 申请人:赵雪冰