曲面反射聚光太阳能光伏发电装置的制作方法

本发明属于太阳能光伏发电应用技术领域，提供一种可提高太阳能采光面积的光伏发电装置。包括框架，安装于框架上部的透明盖板，安装于框架内部的光伏发电装置，安装于框架内的曲面反射体，安装于框架底部的反射底板，安装于光电转换装置背光面的冷却装置。本装置能提高太阳能光电转换装置的采光面积，提高光电转化效率，易于批量生产。

背景技术：

太阳能资源丰富，取之不尽、用之不竭，分布广泛，只要有光照的地方就可以使用光伏发电系统。光伏发电系统不受地域、海拔等因素的限制，可就近供电；光伏发电的能量转换过程简单，是直接从光能到电能的转换，不存在机械磨损，操作、维护简单，运行稳定可靠，维护成本低；光伏发电对环境友好，不污染空气，不产生噪声，不使用燃料，是真正绿色环保的新型可再生能源；光伏发电系统工作性能稳定可靠，使用寿命长，太阳能电池组件结构简单，体积小、重量轻，便于运输和安装，可以很方便地与建筑物结合，构成光伏建筑一体化发电系统，不需要单独占地，可节省宝贵的土地资源；光伏发电系统建设周期短，而且根据用电负荷容量可大可小，组合、扩容方便灵活，大到百万千瓦的中型电站，小到只供一户用电的独立太阳能发电系统。一套光伏发电系统只要有太阳能电池组件就能发电，加之自动控制技术的广泛采用，基本上可实现无人值守。太阳能电池是一种大有前途的新型电源。

到达地球表面的太阳辐射的总量尽管很大，但是能流密度很低，太阳能的利用实际上是低密度能量的收集、利用。目前市面上流行的太阳能光伏发电系统多为晶体硅电池和非晶硅光伏电池，晶体硅光伏电池转换效率为13％～20％，非晶硅光伏电池只有5％～10％，由于光电转换效率太低，从而使光伏发电功率密度低，难以形成高功率发电系统。环境因素的影响大，空气中的颗粒物(如灰尘)等沉落在太阳能电池组件的表面，阻挡了部分光线的照射，这样会使电池组件转换效率降低，从而造成发电量减少，局部遮挡产生热斑，造成电池板的损坏。晶体硅电池的制造过程高污染、高能耗，还会造成一定的环境污染。光伏发电的最基本单元是太阳能电池组件，想要得到一定的转换功率，往往需要面积相当大的一套收集和转换设备，造价较高。

综上所述，为了解决现有太阳光伏发电设备的缺点。目前发明不受地域、海拔等因素的限制，可就近供电，不存在机械磨损，操作、维护简单，运行稳定可靠，维护成本低，不污染空气，不产生噪声，工作性能稳定可靠，使用寿命长，结构简单，体积小、重量轻，便于运输和安装，可以很方便地与建筑物结合，根据用电负荷容量可大可小，组合、扩容方便灵活，采光面积大，光电转化效率高，不因局部遮挡造成效率下降，产生热斑，损坏电池板，硅材料使用量低，造价低廉，易于批量生产的太阳能光伏发电装置。

技术实现要素：

本发明提供一种采光面积大，不受地域、海拔等因素的限制，可就近供电，不存在机械磨损，操作、维护简单，运行稳定可靠，维护成本低，不污染空气，不产生噪声，工作性能稳定可靠，使用寿命长，结构简单，体积小、重量轻，便于运输和安装，可以很方便地与建筑物结合，用电负荷容量，组合、扩容方便灵活，光电转化效率高，不因局部遮挡产生热斑，损坏电池板，硅材料使用量低，造假低廉的，易于批量生产太阳能光伏发电装置。

本发明具体技术内容是：一种曲面反射聚光太阳能光伏发电装置，包括框架，与框架连接的透明盖板，安装于框架内的光电转换装置，排列组装于框架上的曲面反射体阵列，与框架连接的反射底板，安装于光电转换装置背光面的冷却装置，从而实现大面积采光，降低硅材料使用量，提高光电转化效率的目的。

框架起支撑、固定和保护透明盖板、光电转换装置、曲面反射体、反射底板、冷却装置的作用，同时有一定的强度和刚度，保护装置不变形，在装配、运输、安装和使用过程中内部器件不受影响。框架可以采用钣金件，也可以用注塑成型材料，选材范围广。

透明盖板安装在框架上部，起透光，密封，保护内部结构等作用。透明盖板可以经过镀膜、凸、凹花纹等处理，以增加透光率。

光电转换装置起光电转化的作用。光电转换装置用量少，安装于框架内，易于保护处理，不与空气接触，故受环境影响小，不会因局部光线遮挡造成热斑和转化效率降低，以及电池板损坏；因用量少，聚光度高，可以选用光电转换效率高的电池板。

曲面反射体安装于框架内部。曲面反射体有多曲面结构，形成封闭曲面，封闭曲面具有反光功能。曲面反射体用量大，安装于框架内部，不受外部环境影响，可以选用便宜材料，并做成中空件或者用泡沫材料填充等。

反射底板起光线反射作用，与曲面反射体阵列组成光路通道，引导光线射向太阳能光电转换装置。反射底板可以与框架做成一体结构，也可以一个部件安装在框架上，即有反光作用，又有保护内部结构作用。

框架上有确保曲面反射体按照所需间距和角度排列的安装固定装置，使曲面反射体形成曲面反射体阵列。曲面反射体阵列与反射底板之间形成一个光路通道。曲面反射体阵列与反射底板组合具有引导光线射向太阳能光电转换装置的功能。

冷却装置安装于光电转换装置的背光面，起冷却光电转换装置的作用。冷却装置即能冷却光电转换装置，又可以提供低温热能。也可以根据系统需要不选用冷却装置的装置。

一个框架内曲面反射体、反射底板、光电转换装置、冷却装置排列组合成一个或者多个组段。组合、扩容灵活，实现大面积应用。

本发明实现了发明目的，本曲面反射聚光太阳能光伏发电装置具有不受地域、海拔等因素的限制，可就近供电，不存在机械磨损，操作、维护简单，运行稳定可靠，维护成本低，不污染空气，不产生噪声，工作性能稳定可靠，使用寿命长，结构简单，体积小、重量轻，便于运输和安装，可以很方便地与建筑物结合，根据用电负荷容量可大可小，组合、扩容方便灵活，采光面积大，光电转化效率高，不因局部遮挡造成效率下降，产生热斑，损坏电池板，硅材料使用量低，造价低廉，易于批量生产等优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明装配结构示意图。

图2为本发明冷却装置局部放大图。

图3为本发明单侧聚光单光电转换装置正视图。

图4为本发明双侧聚光双光电转换装置正视图。

图5为本发明混合聚光多段光电转换装置正视图。

图中：1、框架，2、透明盖板，3、光电转换装置，4、曲面反射体，5、反射底板，6、冷却装置。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

参照图1的装配结构示意图。通过附图可以清楚地看出，框架1起支撑、固定和保护内部结构作用。透明盖板2安装在框架上面，起透光，保护内部结构作用。光电转换装置3起光电转化，将光能转化为电能的作用。曲面反射体4安装于框架内部，具有规则排列结构，起引导光线作用。反射底板5安装于框架底部，起反光和保护内部结构作用。冷却装置6安装于电转换装置3的背光面，起吸收热量，冷却光电转换装置作用。

曲面反射体4阵列与反射底板5之间形成一个光路通道引导光线射向太阳能光电转换装置3。

光线简单传输过程如下：光线透过透明盖板2照射到曲面反射体4的第一曲面上，通过曲面反射体4的第一曲面反射到太阳能光电转换装置3侧的第一个曲面反射体4第三曲面上，通过太阳能光电转换装置3侧的第一个曲面反射体4第三曲面反射到反射底板5上平面，通过反射底板5上平面再一次反射。光线经过多次反射到达太阳能光电转换装置3。光线被太阳能光电转换装置3吸收，转化为电能。冷却装置6安装于电转换装置3的背光面，起吸收热量，冷却光电转换装置。

根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行适当的变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。