一种具有类锥状聚光结构的光伏反射膜的制作方法

文档序号:17805762发布日期:2019-05-31 21:43阅读:339来源:国知局
一种具有类锥状聚光结构的光伏反射膜的制作方法

本实用新型涉及光伏发电领域,特别涉及一种光线反射膜。



背景技术:

目前,光伏发电中,由于光伏板是有多块基础板材拼接得到,由于阳光只有照射到基础板材中的有限部位,才能够将太阳能转换成电能,而由于基板本身四边具有一定的边框厚度,另外基板与基板之间的连接位置,以及整体板材的边框都具有一定的厚度面积,而阳光照射到这些位置是不能够进行发电的,即影响了整体的光伏发电效率。

因此,出现了光伏反射膜,光伏反射膜的作用是利用反射膜中将光线以改变一定的角度进行反射,再经过与光伏部件的上表面玻璃进行全反射,从而使得照射在无效发电区域的光线经过多次光线的反射照射到有效位置,以达到提高光能的利用效率,提高发电效率的效果。

目前采用的光伏反射膜多数是采用类似三棱柱形式的结构进行太阳光反射,即利用三棱柱两个斜面使得光线具有一定的角度进行反射,从而达到改变角度的目的;但是考虑到太阳光一年四季的位置变化以及昼夜变化,固定设置的条状反射结构不能保持在最优的反射角度中,并且在某些情况下(如光线集中在条状结构的垂直面上),反射膜的工作效率非常低,在实际使用中较大影响了光能利用的效率。

另外在反射膜黏贴的过程中,因为条状的反射结构只能够将光线反射到两侧,不能够上下反射,所以黏贴过程中需要注意黏贴的反射结构与太阳之间的角度,否则几乎会使反光膜效果失效。



技术实现要素:

本实用新型要解决的问题是,如何解决光线在不同位置的照射导致光能使用效率低以及使用过程中需要关注反射结构方向的问题。

为了解决上述问题,本实用新型提供了一种具有类锥状聚光结构的光伏反射膜,包括有粘接层、基底和微结构层,所述的粘接层上部依次层叠设置基底和微结构层,所述的微结构层包括有多个类棱锥状的反射凸起,所述的反射凸起具有多个侧面,所述的侧面均为向内凹陷的弧面结构。类棱锥状的反射凸起,可以将各个方向面的光线进行反射,另外还将反射面设置成具有一定圆弧结构,可以将反射的光线进行一定的聚拢效果,减少相邻的反射结构阻挡影响,另外还能够将光线较为集中地进行反射,提高在有效发电区域的发电效率;锥状的反射结构不受太阳光的角度影响,提高发电效率的效果稳定,另外在进行安装时,不需要考虑相关的方向设置,直接黏贴安装即可,减少操作的专业性,提高黏贴安装的便利性。

优选的,所述的反射凸起为类四棱锥结构,所述的反射凸起的具有四个侧面,所述的侧面均为向内凹陷的弧面结构。考虑实际多反射面的做工成本以及多反射面的光线反射效率提高,在四个反射面即四棱锥结构时,能够获得大经济效益的光能提升。

优选的,所述的反射凸起的高度为10~20μm。在该范围内,凸起高度不至于过大影响整体的结构,并且在此高度内,也能够合理提供所需弧面的位置。

优选的,所述的弧面结构的侧面弧度为0.5~2rad。结合反射凸起的高度和弧度,能够唯一确定圆弧的半径,还能够确定对应的弧长;在该范围下,圆弧的半径不至于过大导致凹陷过大,影响聚光的效率和反射效率,也不至于过小使得圆弧面趋于平面,达不到光线聚拢的效果。

优选的,所述的弧面结构由第一弧面和第二弧面组成,所述的第一弧面的曲率小于第二弧面的曲率。第一弧面设置靠近在上端部,其曲率较小,平行射入的光线能够全部发生具有聚拢效果的反射;而第二弧面设置在靠近下端部,其曲率较大,能够将光线尽可能地以较大的角度进行聚拢,以保证反射光线的光路不被相邻的结构阻挡。

优选的,所述的第一弧面的侧面弧度为0.3~1.1rad,所述的第二弧面的侧面弧度为0.4~1.2rad。在该范围内,第一弧面能够在完成聚拢的情况下,尽可能多地将光线进行反射,减少因曲率过大而导致凹陷,降低反射面的利用率;而第二弧面在此范围内能够提供合理的聚拢效果,在聚拢情况下能够避开相邻结构的阻挡。

优选的,所述的粘接层由粘胶组成。粘接层能够方便地将整体反射膜设置在某一平面上。

优选的,还包括有镀膜层,所述的镀膜层设置在微结构层上。通过在微结构层上增加镀膜层,能够提高光的反射效率,还能够减少微结构层上的表面粗糙导致的光线发生漫反射的情况。

本实用新型具有以下的有益效果:

1.能够在全年提供稳定增加光能的利用效率。因为棱锥状的凸起可以对各个方向的光线进行有效的反射,并且能够反射至有效发电区域,所以不需要考虑一年中以及一天中太阳的各个角度,在不同的角度有对应的反射面进行反射,使得提供增加光能的效果非常稳定。

2.反射光线的利用效率高,反射结构设置合理。在棱锥状的反射凸起中,还将其反射面设置成圆弧结构,使得在反射过程中,能够将反射的光线进行聚拢,在反射至有效发电区域中时,能够更集中地利用;而聚光的效果还能够减少相邻反射结构的阻挡,让更多的光线进行反射,提高了反射光线的数量,即提高整体的利用效率。

3.安装方便。棱锥状的凸起能够对各个方向的光线都具有反射作用,因此在安装过程中不需要再考虑微结构层中的结构方向来进行安装,减少安装麻烦,提高安装的便利性。

附图说明

图1为本实用新型一种具有类锥状聚光结构的光伏反射膜的结构示意图。

图2为图1中A部分放大结构示意图。

图3为本实用新型一种具有类锥状聚光结构的光伏反射膜的侧面结构示意图。

图4为本实用新型一种具有类锥状聚光结构的光伏反射膜的光路结构示意图。

附图说明:1为微结构层,11为反射凸起,2为基底,3为粘接层,4为玻璃,5为镀膜层。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的较佳实施例进行详细阐述,以使本实用新型的优点和特征更易被本领域技术人员理解,从而对本实用新型的保护范围作出更为清楚的界定。

实施例1

本实施例中,如附图1~3反射凸起11采用的是类正四棱锥结构,反射凸起11的共有四个反射侧面,四个反射侧面在顶端上汇聚成一点,其端部形成一个正方形结构,反射侧面具有弧形结构,具体为反射面上的弧形结构是向反射凸起11的中心凹陷的,四个反射面的弧形结构相同,整个反射结构的侧面为一弧面,反射凸起11的高度为15μm,弧面的弧度为0.5rad,通过以上数据可以唯一确定出弧面结构的侧面弧形状,即能够唯一确定整个反射凸起11的结构。

多个反射凸起11的排列方式为相邻设置,即反射凸起11的底部均为正方形,相邻设置能够铺面整个微结构层1。

微结构下侧依次设置有基底2和粘接层3。粘结层全部为粘胶,而微结构层1上的反射凸起11的表面均有镀膜层5,镀膜材料为高光反射率的材料。

在进行光伏反射膜设置时,只需要在非有效光伏发电区域上进行本实用新型的设置即可,不需要考虑设置的方向。在完成设置后放好玻璃4即完成设置,其工作光路图如附图4所示的光路图(镀膜层5非常薄,可以忽略),太阳光可以近似看做是自上而下的平行光,光线直接穿过玻璃4与反射膜上的微结构层1中的反射凸起11接触,因为反射凸起11的表面具有镀膜层5,所以能够将大多数的光线进行反射,而反射角度则是根据接触点的角度不同而不同。在本实施例中,因为光线大部分直接照射至向内凹陷的圆弧面中,形成了类似“聚焦”的效果,即光线具有向弧面中心线靠拢的趋势,使得照射下来的平行光的光路被修正聚拢,角度发生了不同变化,即经过反射后的光线不再是处处平行的平行光,经过一段路径的传播,光线与玻璃4接触,因为角度仍然在满足全反射条件的范围内,光线在与玻璃4接触后会发生全反射,反射后光线沿着光路传播能够到达侧边的光伏发电组件的有效光照区域,并且在到达该区域时,整体反射光线进行了一定角度的聚拢,能够提高反射光线的利用效率。

而以上的反射光路仅是在其中一个横截面中发生的光路,因为类四棱锥具有四个面,在太阳角度不断变化的过程中,会出现光线较多聚集在一侧或者是另一侧,此时因为有四个不同设置角度的反射面存在,所以能够将不同角度的光线反射至有效发电区域中,即降低太阳光角度变化的影响,提供稳定的光能并增加光电转化效率。

另外,在反射光线的过程中,锥状的结构能够减少相邻光线反射造成的阻挡的情况;另一方面,圆弧面的聚焦效果能够对光线光路修正,对射至反射凸起11底部的光线来说,能够减少改变的角度,降低被相邻结构阻挡的情况。即通过以上两个方面,来提高反射光线的数量,进而提高光线的利用效率。

实施例2

本实施例中,与实施例1的区别在于,弧面结构采用的是两段式弧面,包括有第一弧面和第二弧面,第一弧面的的侧面圆弧的弧度为0.5rad,第二段弧面的侧面圆弧的弧度为1rad,凸起高度为17μm。第一弧面与第二弧面相互配合,结合反射凸起11的高度,能够唯一确定两端弧面的形状。

在进行光线反射时,第一弧面曲率较小,修正效果较小,而第二弧面因为曲率较大,反射修正的效果较强,这样能够避免受到相邻的反射凸起11影响,整体修正的效果并非像单个弧面一样向弧面中心靠拢,而是更偏向第二弧面,并且能够有效防止结构阻挡造成光线的浪费,整体上有聚拢光线和减少阻挡的效果。

上面结合附图对本实用新型的实施方式作了详细说明,但是本实用新型并不限于上述实施方式,在本领域普通技术人员所具备的知识范围内,还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。

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