本发明涉及一种具有高发电效率的太阳能光伏发电电池。
背景技术：
当电力、煤炭、石油等不可再生能源频频告急，能源问题日益成为制约国际社会经济发展的瓶颈时，越来越多的国家开始开发太阳能资源。
目前太阳能光伏电池发展迅速，而作为太阳能光伏电池主要封装材料的硅片，是太阳能光伏电池的主要原材料，也是成本主要部分之一，硅片用量的多少直接影响到太阳能光伏电池的成本及销售价格，而太阳能光伏电池的成本将影响到太阳能光伏发电的应用。
技术实现要素：
本发明设计开发了一种具有高发电效率的太阳能光伏发电电池。
本发明提供的技术方案为：
一种具有高发电效率的太阳能光伏发电电池，包括玻璃上板和玻璃下板，所述玻璃上板的下端面设有由若干个第一透镜单元组成的矩阵透镜阵列，玻璃上板和玻璃下板的厚度均是5-6mm；每两个第一透镜单元之间是由圆弧过渡连接；每个第一透镜单元呈矩形，每个第一透镜单元的宽度为7-8cm；每个第一透镜单元包括上层平面镜和下层透镜，所述上层平面镜的厚度为1-2cm，所述上层平面镜的上表面覆盖有一层透光膜；所述透光膜的厚度为0.2-0.3mm；所述上层平面镜和所述下层透镜之间设置有真空层，所述真空层的厚度为2-3.2cm；所述玻璃上板的下方设置有一对侧导轨，在所述第一透镜单元的上方、所述玻璃上板的下方设置有第二透镜单元，且所述第二透镜单元的两侧边可拆卸地设置在所述玻璃上板的下侧，所述第二透镜单元的厚度为0.4-0.5cm；在每个第一透镜单元的下方设置有一个顶部宽而底部窄的棱镜，所述棱镜的底部下方设置有一个硅片，所述棱镜的顶部表面与所述下层透镜的下表面形状一致，且所述棱镜的顶部表面与所述下层透镜的下表面完全贴合。
优选的是，所述的具有高发电效率的太阳能光伏发电电池中，所述第一透镜单元的高度是2.638mm。
优选的是，所述的具有高发电效率的太阳能光伏发电电池中，每个第一透镜单元的宽度为7.5cm。
优选的是，所述的具有高发电效率的太阳能光伏发电电池中，所述玻璃上板的厚度为5.5cm。
优选的是，所述的具有高发电效率的太阳能光伏发电电池中，所述玻璃下板的厚度为5.5cm。
本发明所述的具有高发电效率的太阳能光伏发电电池提高了太阳能光伏发电电池的发电效率。
附图说明
图1为本发明所述的具有高发电效率的太阳能光伏发电电池的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
如图1所示，本发明提供一种具有高发电效率的太阳能光伏发电电池，包括玻璃上板和玻璃下板2，所述玻璃上板的下端面设有由若干个第一透镜单元1组成的矩阵透镜阵列，玻璃上板和玻璃下板的厚度均是5-6mm；每两个第一透镜单元之间是由圆弧过渡连接；每个第一透镜单元呈矩形，每个第一透镜单元的宽度为7-8cm；每个第一透镜单元1包括上层平面镜5和下层透镜4，所述上层平面镜的厚度为1-2cm，所述上层平面镜5的上表面覆盖有一层透光膜6；所述透光膜的厚度为0.2-0.3mm；所述上层平面镜和所述下层透镜之间设置有真空层7，所述真空层7的厚度为2-3.2cm；所述玻璃上板8的下方设置有一对侧导轨9，在所述第一透镜单元的上方、所述玻璃上板的下方设置有第二透镜单元10，且所述第二透镜单元的两侧边可拆卸地设置在所述玻璃上板的下侧，所述第二透镜单元的厚度为0.4-0.5cm；在每个第一透镜单元的下方设置有一个顶部宽而底部窄的棱镜12，所述棱镜12的底部下方设置有一个硅片，所述棱镜的顶部表面与所述下层透镜的下表面形状一致，且所述棱镜的顶部表面与所述下层透镜的下表面完全贴合。硅片3设置在第一透镜单元1的下方。
本发明所述的具有高发电效率的太阳能光伏发电电池应用时，光在通过第一透镜单元时会产生折射聚焦的效果，即第一透镜单元对光线具有很好的聚焦效果，光线通过玻璃上板下端面的第一透镜单元后，硅片聚焦同等数量的焦斑，硅片的边长会大大减小，从而达到了减少了硅片用量的目的，而且可以极大地提高具有高发电效率的太阳能光伏发电电池的发电效率。
第一透镜单元中，上层平面镜有助于增加第一透镜单元整体的厚度，同时也不增加第一透镜单元的制作成本(制作越厚的透镜，其制作难度越大，制作成本越高)。而且，上层平面镜的上表面覆盖一层透光膜。透光膜可以改善透光率，增加对光线的吸收能力。
在上层平面镜和下层透镜之间设置一个真空层，而且，将真空层的厚度设计为2-3.2cm。该真空层将有助于增加光线通过率，由上层平面镜、真空层和下层透镜所构成的第一透镜单元能体现出来良好的透光率和对光线的吸收能力。
本发明为了适应不同情况的需要，还提供了一种可拆卸地第二透镜单元，当需要进一步提高对光线的吸收效率时，则将第二透镜单元插入至玻璃上板的侧导轨；不需要时，则将第二透镜单元从侧导轨上拔下。本发明还便于更换不同规格的第二透镜单元，提高了太阳能光伏发电电池的使用便捷程度。
另外，本发明在第一透镜单元的下方设置了一个棱镜，所述棱镜的底部下方设置有一个硅片，棱镜的顶部表面与下层透镜的下表面形状一致，二者之间彼此完全贴合，从而使经过第一透镜单元进入的光线能够全部被硅片所吸收，进而提高发电效率。
当加上第二透镜单元时，本发明可以将太阳能光伏发电电池的发电效率提高13.8％。当不加第二透镜单元时，本发明可以将发电效率提高到13.4％。第一透镜单元之间为圆弧形过渡，可以改善光线通过的效率。
优选的是，为了改善光线通过的效率，便于施工，所述的具有高发电效率的太阳能光伏发电电池中，所述第一透镜单元的高度是2.638mm。
优选的是，所述的具有高发电效率的太阳能光伏发电电池中，每个第一透镜单元的宽度为7.5cm。第一透镜单元过大时，不易施工；第一透镜单元过小时，则会增加第一透镜单元的个数，进而增加第一透镜单元的缝隙，导致具有高发电效率的太阳能光伏发电电池的使用寿命下降。
优选的是，所述的具有高发电效率的太阳能光伏发电电池中，所述玻璃上板的厚度为5.5cm。
优选的是，所述的具有高发电效率的太阳能光伏发电电池中，所述玻璃下板的厚度为5.5cm。
实施例一
一种具有高发电效率的太阳能光伏发电电池，包括玻璃上板和玻璃下板2，所述玻璃上板的下端面设有由若干个第一透镜单元1组成的矩阵透镜阵列，玻璃上板和玻璃下板的厚度均是5mm；每两个第一透镜单元之间是由圆弧过渡连接；每个第一透镜单元呈矩形，每个第一透镜单元的宽度为7cm；每个第一透镜单元1包括上层平面镜5和下层透镜4，所述上层平面镜的厚度为1cm，所述上层平面镜5的上表面覆盖有一层透光膜6；所述透光膜的厚度为0.2-0.3mm；所述上层平面镜和所述下层透镜之间设置有真空层7，所述真空层7的厚度为2cm；所述玻璃上板8的下方设置有一对侧导轨9，在所述第一透镜单元的上方、所述玻璃上板的下方设置有第二透镜单元10，且所述第二透镜单元的两侧边可拆卸地设置在所述玻璃上板的下侧，所述第二透镜单元的厚度为0.4cm；在每个第一透镜单元的下方设置有一个顶部宽而底部窄的棱镜12，所述棱镜12的底部下方设置有一个硅片，所述棱镜的顶部表面与所述下层透镜的下表面形状一致，且所述棱镜的顶部表面与所述下层透镜的下表面完全贴合。硅片3设置在第一透镜单元1的下方。
在上层平面镜和下层透镜之间设置一个真空层，而且，将真空层的厚度设计为2cm。
另外，本发明在第一透镜单元的下方设置了一个棱镜，所述棱镜的底部下方设置有一个硅片，棱镜的顶部表面与下层透镜的下表面形状一致，二者之间彼此完全贴合，从而使经过第一透镜单元进入的光线能够全部被硅片所吸收，进而提高发电效率。
当加上第二透镜单元时，本发明可以将太阳能光伏发电电池的发电效率提高13.8％。当不加第二透镜单元时，本发明可以将发电效率提高到13.4％。第一透镜单元之间为圆弧形过渡，可以改善光线通过的效率。
实施例二
一种具有高发电效率的太阳能光伏发电电池，包括玻璃上板和玻璃下板2，所述玻璃上板的下端面设有由若干个第一透镜单元1组成的矩阵透镜阵列，玻璃上板和玻璃下板的厚度均是6mm；每两个第一透镜单元之间是由圆弧过渡连接；每个第一透镜单元呈矩形，每个第一透镜单元的宽度为8cm；每个第一透镜单元1包括上层平面镜5和下层透镜4，所述上层平面镜的厚度为2cm，所述上层平面镜5的上表面覆盖有一层透光膜6；所述透光膜的厚度为0.3mm；所述上层平面镜和所述下层透镜之间设置有真空层7，所述真空层7的厚度为3.2cm；所述玻璃上板8的下方设置有一对侧导轨9，在所述第一透镜单元的上方、所述玻璃上板的下方设置有第二透镜单元10，且所述第二透镜单元的两侧边可拆卸地设置在所述玻璃上板的下侧，所述第二透镜单元的厚度为0.5cm；在每个第一透镜单元的下方设置有一个顶部宽而底部窄的棱镜12，所述棱镜12的底部下方设置有一个硅片，所述棱镜的顶部表面与所述下层透镜的下表面形状一致，且所述棱镜的顶部表面与所述下层透镜的下表面完全贴合。硅片3设置在第一透镜单元1的下方。
在上层平面镜和下层透镜之间设置一个真空层，而且，将真空层的厚度设计为3.2cm。
另外，本发明在第一透镜单元的下方设置了一个棱镜，所述棱镜的底部下方设置有一个硅片，棱镜的顶部表面与下层透镜的下表面形状一致，二者之间彼此完全贴合，从而使经过第一透镜单元进入的光线能够全部被硅片所吸收，进而提高发电效率。
当加上第二透镜单元时，本发明可以将太阳能光伏发电电池的发电效率提高13.8％。当不加第二透镜单元时，本发明可以将发电效率提高到13.4％。第一透镜单元之间为圆弧形过渡，可以改善光线通过的效率。
实施例三
一种具有高发电效率的太阳能光伏发电电池，包括玻璃上板和玻璃下板2，所述玻璃上板的下端面设有由若干个第一透镜单元1组成的矩阵透镜阵列，玻璃上板和玻璃下板的厚度均是5.5mm；每两个第一透镜单元之间是由圆弧过渡连接；每个第一透镜单元呈矩形，每个第一透镜单元的宽度为7.5cm；每个第一透镜单元1包括上层平面镜5和下层透镜4，所述上层平面镜的厚度为1cm，所述上层平面镜5的上表面覆盖有一层透光膜6；所述透光膜的厚度为0.2mm；所述上层平面镜和所述下层透镜之间设置有真空层7，所述真空层7的厚度为2cm；所述玻璃上板8的下方设置有一对侧导轨9，在所述第一透镜单元的上方、所述玻璃上板的下方设置有第二透镜单元10，且所述第二透镜单元的两侧边可拆卸地设置在所述玻璃上板的下侧，所述第二透镜单元的厚度为0.4cm；在每个第一透镜单元的下方设置有一个顶部宽而底部窄的棱镜12，所述棱镜12的底部下方设置有一个硅片，所述棱镜的顶部表面与所述下层透镜的下表面形状一致，且所述棱镜的顶部表面与所述下层透镜的下表面完全贴合。硅片3设置在第一透镜单元1的下方。
在上层平面镜和下层透镜之间设置一个真空层，而且，将真空层的厚度设计为2cm。
另外，本发明在第一透镜单元的下方设置了一个棱镜，所述棱镜的底部下方设置有一个硅片，棱镜的顶部表面与下层透镜的下表面形状一致，二者之间彼此完全贴合，从而使经过第一透镜单元进入的光线能够全部被硅片所吸收，进而提高发电效率。
当加上第二透镜单元时，本发明可以将太阳能光伏发电电池的发电效率提高13.9％。当不加第二透镜单元时，本发明可以将发电效率提高到13.5％。第一透镜单元之间为圆弧形过渡，可以改善光线通过的效率。
实施例四
一种具有高发电效率的太阳能光伏发电电池，包括玻璃上板和玻璃下板2，所述玻璃上板的下端面设有由若干个第一透镜单元1组成的矩阵透镜阵列，玻璃上板和玻璃下板的厚度均是5.5mm；每两个第一透镜单元之间是由圆弧过渡连接；每个第一透镜单元呈矩形，每个第一透镜单元的宽度为7cm；每个第一透镜单元1包括上层平面镜5和下层透镜4，所述上层平面镜的厚度为1.5cm，所述上层平面镜5的上表面覆盖有一层透光膜6；所述透光膜的厚度为0.2mm；所述上层平面镜和所述下层透镜之间设置有真空层7，所述真空层7的厚度为3cm；所述玻璃上板8的下方设置有一对侧导轨9，在所述第一透镜单元的上方、所述玻璃上板的下方设置有第二透镜单元10，且所述第二透镜单元的两侧边可拆卸地设置在所述玻璃上板的下侧，所述第二透镜单元的厚度为0.4cm；在每个第一透镜单元的下方设置有一个顶部宽而底部窄的棱镜12，所述棱镜12的底部下方设置有一个硅片，所述棱镜的顶部表面与所述下层透镜的下表面形状一致，且所述棱镜的顶部表面与所述下层透镜的下表面完全贴合。硅片3设置在第一透镜单元1的下方。
在上层平面镜和下层透镜之间设置一个真空层，而且，将真空层的厚度设计为2cm。
另外，本发明在第一透镜单元的下方设置了一个棱镜，所述棱镜的底部下方设置有一个硅片，棱镜的顶部表面与下层透镜的下表面形状一致，二者之间彼此完全贴合，从而使经过第一透镜单元进入的光线能够全部被硅片所吸收，进而提高发电效率。
当加上第二透镜单元时，本发明可以将太阳能光伏发电电池的发电效率提高13.8％。当不加第二透镜单元时，本发明可以将发电效率提高到13.4％。第一透镜单元之间为圆弧形过渡，可以改善光线通过的效率。
实施例五
一种具有高发电效率的太阳能光伏发电电池，包括玻璃上板和玻璃下板2，所述玻璃上板的下端面设有由若干个第一透镜单元1组成的矩阵透镜阵列，玻璃上板和玻璃下板的厚度均是6mm；每两个第一透镜单元之间是由圆弧过渡连接；每个第一透镜单元呈矩形，每个第一透镜单元的宽度为8cm；每个第一透镜单元1包括上层平面镜5和下层透镜4，所述上层平面镜的厚度为3cm，所述上层平面镜5的上表面覆盖有一层透光膜6；所述透光膜的厚度为0.3mm；所述上层平面镜和所述下层透镜之间设置有真空层7，所述真空层7的厚度为3.2cm；所述玻璃上板8的下方设置有一对侧导轨9，在所述第一透镜单元的上方、所述玻璃上板的下方设置有第二透镜单元10，且所述第二透镜单元的两侧边可拆卸地设置在所述玻璃上板的下侧，所述第二透镜单元的厚度为0.5cm；在每个第一透镜单元的下方设置有一个顶部宽而底部窄的棱镜12，所述棱镜12的底部下方设置有一个硅片，所述棱镜的顶部表面与所述下层透镜的下表面形状一致，且所述棱镜的顶部表面与所述下层透镜的下表面完全贴合。硅片3设置在第一透镜单元1的下方。
在上层平面镜和下层透镜之间设置一个真空层，而且，将真空层的厚度设计为2cm。
另外，本发明在第一透镜单元的下方设置了一个棱镜，所述棱镜的底部下方设置有一个硅片，棱镜的顶部表面与下层透镜的下表面形状一致，二者之间彼此完全贴合，从而使经过第一透镜单元进入的光线能够全部被硅片所吸收，进而提高发电效率。
当加上第二透镜单元时，本发明可以将太阳能光伏发电电池的发电效率提高13.8％。当不加第二透镜单元时，本发明可以将发电效率提高到13.4％。第一透镜单元之间为圆弧形过渡，可以改善光线通过的效率。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。