CN201117666Y

CN201117666Y - 聚光太阳电池组件

Info

Publication number: CN201117666Y
Application number: CNU2007200766247U
Authority: CN
Inventors: 陈祖培; 陈烨; 张琦涵
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2007-10-24
Filing date: 2007-10-24
Publication date: 2008-09-17
Anticipated expiration: 2017-10-24

Abstract

本实用新型提供一种聚光太阳电池组件，包括至少一个聚光太阳电池组件单元，所述聚光太阳电池组件单元包括聚光器和太阳电池阵列，所述聚光器包括一主要由柱面反射镜形成的槽形结构，其特点是，所述聚光器还至少包括一个折射棱镜；太阳光经过所述槽形结构会聚后再入射至所述折射棱镜，并经由所述折射棱镜折射至所述太阳电池阵列；其视场大于一年内太阳光入射角的变化，无需配置光学跟踪系统，便可用于太阳能发电系统。

Description

聚光太阳电池组件

技术领域

本实用新型涉及一种太阳电池组件，更具体地说，是涉及一种带有聚光器的太阳电池组件。

背景技术

已知的一种太阳电池组件通过聚光器(Concentrator)将入射光束会聚成光能密度高且截面小的光束，然后通过小尺寸太阳电池将光能转换成电能，相对于其它太阳电池组件大大地减少了太阳电池用量，从而大大地降低制造太阳电池组件的成本。此类太阳电池组件称为聚光太阳电池组件，聚光太阳电池组件通常有很多个聚光器，每个聚光器配置一个太阳电池元，入射到每个聚光器的光束截面面积与相应太阳电池元接收面面积之比称为放大倍数(Magnification)，放大倍数愈高，太阳电池的用量愈少。每个聚光器在接收面法向的长度与入射光束孔径之比称为长径比(Aspect ratio)，长径比愈小，组件体积小而且轻。以往的太阳电池组件大多采用透镜作为聚光器，放大倍数很高，但视场角却很小，需要配置光束跟踪系统，才能用于太阳能发电系统。

美国第3923381号专利，名称为“RADIANT ENERGY COLLECTION”，公布了一种聚光太阳电池组件，这种聚光太阳电池组件包括至少一个如图1所示的聚光太阳电池组件单元1，如图1所示，每个组件单元1包含一个槽形聚光器11和一个长条形太阳电池101，槽形聚光器11是柱面反射镜111和112构成的柱面反射镜系统，柱面反射镜111和112构成的槽形结构有第一开口和第二开口，组件单元1在槽的纵向没有聚光作用，在纵向的视场角为180度。第一开口面朝入射光，为受光面，其尺寸较大，第二开口为吸收面，其尺寸较小。吸收面上设置有太阳电池101，为了获得高倍聚光，组件单元1在横向的视场角很小，仍然需要配备光学跟综系统，才可用于太阳能发电。反射镜112或111的边壁长度相对于聚光器11入口的光学孔径较长，即该太阳电池组件的长径比较大，而且太阳电池101上光密度分布不均匀，使得该槽形聚光太阳电池组件的光电转换效率下降。

中国第2901583号实用新型专利，名称为“集光太阳电池组件”，公布了一种以反射棱镜作为聚光器的聚光太阳电池组件，这种聚光太阳电池组件包括至少一个如图2所示的太阳电池组件单元2，组件单元2与前述的聚光太阳电池组件的组件单元一样，只在一个方向有聚光，组件单元垂直于反射棱镜的棱的截面如图2所示，组件单元2的反射棱镜包括直角棱镜220和它的直角长边对应的面上的反射镜210，直角棱镜220的全内反射使进入直角棱镜220的光在棱镜斜边201对应的面和反射镜210间多次反射均到达置于棱镜短边200对应的面的太阳电池200，电池组件单元的放大倍数和视场角取决于棱镜短边200对面的顶角的大小，该顶角愈小放大倍数愈大，視场角就愈小，一年内太阳入射到地球表面角度变化最大为47度，为了保证避免使用光束跟综系统，視场角应大于47度，如果选用玻璃棱镜，棱镜短边200对面的顶角β最小为25度，放大倍数最大只能是1/Sin25°＝2.37，顶角β选定以后，电池组件单元的长径比和重量取决于棱镜短边200的长度，即太阳电池的宽度和棱镜的比重，太阳电池愈宽，长径比愈大，电池组件单元就愈重，而且由于电池组件中的所有太阳电池组件单元的太阳电池不在同一平面上，不容易制造。

为了进一步降低太阳电池组件成本，减轻重量和提高放大倍数，迫切需要开发新型聚光太阳电池组件技术。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种视场宽的聚光太阳电池组件，其无需配置一个光学跟踪系统，便可用于太阳能发电系统。

为了实现所述目的，本实用新型的聚光太阳电池组件包括至少一个聚光太阳电池组件单元，所述聚光太阳电池组件单元包括聚光器和太阳电池阵列，其特点是所述聚光器包括一个折射棱镜和一个槽形反射镜结构，所述折射棱镜的垂直于棱的剖面是三角形；所述槽形反射镜结构是由二个柱面反射镜对置形成，其具有相对的第一开口和第二开口，所述第一开口面朝入射太阳光；所述太阳电池阵列设置于所述第二开口并且所述折射棱镜通过其底面叠置于所述太阳电池阵列表面；所述折射棱镜的棱和所述柱面反射镜的轴平行。

本实用新型的聚光太阳电池组件还可以是包括至少一个聚光太阳电池组件单元，所述聚光太阳电池组件单元包括聚光器和太阳电池阵列，其特点是所述聚光器包括两个对置的折射棱镜和一个槽形反射镜结构，所述折射棱镜的垂直于棱的剖面是三角形；所述槽形反射镜结构是由二个柱面反射镜对置形成，其具有相对的第一开口和第二开口，所述第一开口面朝入射太阳光；所述太阳电池阵列的太阳电池是双面太阳电池；所述折射棱镜具有平行于棱的第一平面、第二平面以及第三平面，所述太阳电池阵列通过光学透明胶粘贴在二个所述折射棱镜的互相平行而且紧靠的第一平面上，从而二个所述折射棱镜的第一平面和所述太阳电池形成一三明治结构；所述折射棱镜位于所述槽形反射镜结构内，其面朝所述第一开口的第二平面为透光面，所述第三平面上设置有反射镜并位于所述第二开口上；所述折射棱镜的棱和所述柱面反射镜的轴平行。

所述的聚光太阳电池组件，其进一步的特点是，所述折射棱镜的第三平面对应的顶角在＞0度且＜45度的范围内。

本实用新型的聚光太阳电池组件还可以是包括至少一个聚光太阳电池组件单元，所述聚光太阳电池组件单元包括聚光器和太阳电池阵列，其特点是，所述聚光器包括一个柱面反射镜、一折光棱镜、一折光棱镜以及一折光盖板：折光棱镜，其垂直于棱的剖面是三角形；折光盖板，其受光面设置有V形槽阵列并且出光面设置有锯齿形槽阵列；其中，所述折光棱镜具有平行于棱的第一平面以及第二平面，其第一平面通过折射率与所述折光盖板相同的透光胶粘贴于所述锯齿形槽阵列表面；所述柱面反射镜和所述折光棱镜的第二平面形成槽形结构，所述槽形结构具有相对的第一开口和第二开口，所述第一开口面朝所述锯齿形槽阵列，所述太阳电池阵列设置于所述第二开口，并且面向第一开口；所述折光棱镜的棱、所述柱面反射镜的轴以及所述锯齿形槽阵列的锯齿形槽平行。

所述的聚光太阳电池组件，其进一步的特点是，所述聚光器还包括一个折射棱镜，其垂直于棱的剖面是三角形；其中，所述折射棱镜具有三个平行于棱的平面，所述折射棱镜叠置于所述太阳电池阵列表面；所述折光棱镜的棱、所述折射棱镜的棱、所述柱面反射镜的轴以及所述锯齿形槽阵列的锯齿形槽平行。

所述的聚光太阳电池组件，其进一步的特点是，所述V形槽列阵的重复单元由至少一个V形槽构成；所述V形槽的底角在＞0度且≤90度的范围内随机分布或有规则地分布并且槽宽在≥0.01mm且≤10mm的范围内随机分布或有规则地分布；所述锯齿形槽阵列的重复单元由至少一个锯齿形槽构成，所述锯齿形槽结构的底角角度在＞30且＜180度的范围内规则地分布且其槽宽在≥0.01mm且≤10mm的范围内随机或规则地分布；所述V形槽和所述锯齿形槽互相垂直。

本实用新型的聚光太阳电池组件还可以是包括至少一个聚光太阳电池组件单元，所述聚光太阳电池组件单元包括聚光器和太阳电池阵列，其特点是，所述聚光器包括：一个折射棱镜，其垂直于棱的剖面是三角形，具有平行于棱的第一平面、第二平面和第三平面；以及折光盖板，其受光面设置有V形槽阵列并且出光面设置有锯齿形槽阵列；其中，折射棱镜通过其第三平面贴合锯齿形槽阵列，太阳电池阵列设置于折射棱镜的第二平面；所述折射棱镜的棱和所述锯齿形槽阵列的锯齿形槽平行。

本实用新型的聚光太阳电池组件还可以是包括至少一个聚光太阳电池组件单元，所述聚光太阳电池组件单元包括聚光器和太阳电池阵列，其特点是，所述聚光器包括一个折射棱镜，其垂直于棱的剖面是三角形，具有平行于棱的第一平面、第二平面和第三平面；一柱面反射镜；以及一折光盖板，其受光面设置有V形槽阵列并且出光面设置有锯齿形槽阵列；其中，折射棱镜的第一平面面朝锯齿形槽阵列，太阳电池阵列设置于折射棱镜的第二平面，柱面反射镜面朝锯齿形槽阵列且设置于折射棱镜和锯齿形槽阵列之间；所述折射棱镜的棱、柱面反射镜的棱和所述锯齿形槽阵列的锯齿形槽平行。

所述的聚光太阳电池组件，其进一步的特点是，所述平面太阳电池阵列中的太阳电池是光伏电池或光热电池，所述高反射膜是金属膜、钛膜、银膜、多层介质滤光膜、全息光栅或闪耀光栅。

本实用新型的聚光太阳电池组件由于采用所述的技术方案，其至少具有这样的优点，利用槽形反射镜结构和折光镜，扩大視场和提高聚光放大倍数，并投射至一折射棱镜，折射棱镜将收到的光密度不均匀的入射光折转一角度后均匀分配在太阳电池列阵表面，从而本实用新型的聚光太阳电池组件的视场角可以满足太阳光全年1800X 470的入射角变化，无需配备太阳跟踪器，便可用于太阳能发电系统。

为进一步说明本实用新型的上述目的、结构特点和效果，以下将结合附图对本实用新型进行详细的描述。

附图说明

图1是一种先前的通过曲面反射镜聚光的太阳电池组件单元的横截面的示意图；

图2是一种先前的通过反射棱镜聚光的太阳电池组件单元的横截面的示意图；

图3是本实用新型的聚光太阳电池组件的第一实施例的横截面的示意图；

图3a是本实用新型的聚光太阳电池组件的第一实施例的折射棱镜纵截面的示意图；

图4是本实用新型的聚光太阳电池组件的第二实施例的横截面的示意图；

图5是本实用新型的聚光太阳电池组件的第三实施例的横截面的示意图；

图5a是本实用新型的聚光太阳电池组件的第三实施例盖板的示意图；

图5b为图5a中A1处的局部放大图；

图5c为图5a中A2处的局部放大图；

图6是本实用新型的聚光太阳电池组件的第四实施例横截面的示意图；

图7是本实用新型的聚光太阳电池组件的第五实施例横截面的示意图；

图8是本实用新型的聚光太阳电池组件的第六实施例的结构示意图；

图9是本实用新型的聚光太阳电池组件的第七实施例的结构示意图。

具体实施方式

现在将详细描述本实用新型的优选实施例，尽管后面所使用的术语是从公知公用的术语中选择的，但是有些术语则是申请人按其判断来选择的，其详细含义应根据本申请欲揭示的精神来理解。

本实用新型的聚光太阳电池组件包括至少一个聚光太阳电池组件单元，下面的实施例中仅就太阳电池组件中的不特定的一个组件单元进行说明，其余的组件单元的构造与之相同，多个组件单元并行排列即构成本实用新型的聚光太阳电池组件。

第一实施例

如图3所示，太阳电池组件单元3包括聚光器31和太阳电池阵列301，聚光器31包括一槽形反射镜结构，该槽形反射镜结构由柱面反射镜311和312形成，该槽形反射镜结构具有第一开口和第二开口，第一开口面朝入射太阳光，为受光面，第二开口为聚光面。本实施例的太阳电池组件单元3与图1中的太阳电池组件1的最大不同在于其聚光器31还包括一个折射棱镜320，折射棱镜320的垂直于棱的剖面是三角形。太阳电池阵列301设置于槽形聚光器31的第二开口，太阳电池阵列301的受光面面朝入射太阳光，并且折射棱镜320放置于太阳电池阵列301的受光面上。折射棱镜320的棱分别与柱面反射镜311和312的棱平行。本实施例的太阳电池组件单元3在槽形反射镜结构的槽的纵向没有聚光作用，即视场角为180度，一天内变化180度的入射太阳光可以全部投射到太阳电池阵列301。

相对于已有的聚光器太阳电池组件，本实施例的太阳电池组件由于在电池阵列301上放置有折射棱镜320，在可以获得较高放大倍数的基础上，缩小了长径比、扩大了视场角，并且入射到太阳电池阵列301上的光的密度均匀，因此本实施例的太阳电池组件不仅所需太阳电池少，光电转换效率高，并且还无需配置光束跟踪系统，就能用于太阳能发电。为使本领域的一般技术人员能更好地理解本实施例，下面对本实施例作出进一步的说明。

槽形聚光器31在横向的聚光放大倍数在≥2且≤3的范围时，折射棱镜320的横截面可以是等腰三角形，从而，本实施例的太阳电池组件单元3的横向视场对称并且视场角可以满足太阳光全年47度的入射角变化，无需配备太阳跟踪器，便可用于太阳能发电。柱面反射镜系统31由较大的第一开口收集到的光密度均匀的太阳光会聚到较小的第二开口形成光密度不均匀高密度光，并投射至折射棱镜320，折射棱镜320将收到的光密度不均匀的入射光折转一角度后均匀分配在太阳电池列阵301表面。

较佳地，折射棱镜320的横向截面所形成的等腰三角形顶角β愈小，放大倍数愈大，但角度太小时，有部分光在腰面上不再全反射而损失掉，β最好在≥50，且＜180度范围内选择，等腰三角形其底边宽愈小，折射棱镜320就愈轻，由于本实施例所有太阳电池会位于同一平面内，因而即使太阳电池宽度尺寸很小，仍然很容易组装，太阳电池宽度尺寸最好在＞1mm且≤100mm的范围内选择；折射棱镜320垂直于太阳电池的纵向截面为梯形，如图3a所示，梯形截面长边323对应的平面为受光面，梯形短边324对应的面上置有太阳电池，梯形二腰321和322对应的平面置有反射镜，使受光面二端入射光仍可以反射投射到太阳电池上，可以防止斜光入射损失，而且，在折射棱镜320串排增加长度情况下，相邻组件元之间有空间可供安置太阳电池连接线使用，梯形截面底角β’在≥30且≤90度范围内选择，棱镜受光面最好长度在≥2mm且≤2000mm范围内选择；由于折射棱镜320顶角β最小值还取决于材料折射率，组件单元光电转换效率取决于棱镜材料的吸收系数，吸收系数应尽可能小，折射率尽可能高。

折射棱镜320材料可选用玻璃、聚碳酸酯(PC)、有机玻璃(PMMA)、聚酯等太阳光谱内透光材料，通过切磨抛、加热压延、和浇铸加工制成；柱面反射镜311和312可以是抛物面反射镜、双曲面反射镜、椭球面反射镜、球面反射镜、平面反射镜或多面折迭反射镜等任何一种反射镜，柱面反射镜311和312可以采用表面置放有保护层的高反射膜金属板冲压形成，也可以在曲面透光板背面置放高反射膜形成，所述高反射膜的反射率大于70％，可以是如铝膜、钛膜或银膜等金属膜，还可以是多层介质滤光膜、全息光栅或闪耀光栅等。

在本实施例中，若有多个太阳电池组件单元3，太阳电池组件单元3之间是并行排列。太阳电池列阵301可以采用任何一种光伏电池和光热太阳电池切成长条后组合而成，太阳电池列阵301相邻单元的间距最好在＞1mm且＜50mm范围内，太阳电池列阵301的总长度最好在＞2mm且＜2000mm范围内。

第二实施例

如图4所示，太阳电池组件单元4包括聚光器和太阳电池阵列401，聚光器包括一槽形反射镜结构，该槽形反射镜结构由柱面反射镜411和412对置形成，该槽形结构的槽具有第一开口和第二开口，第一开口面朝入射太阳光，为受光面，第二开口为聚光面。

本实施例的太阳电池组件单元4与图1中的太阳电池组件1的最大不同在于其聚光器还包括二个折射棱镜402a和402b，折射棱镜402a和402b的垂直于棱的剖面是三角形，在本实施例中为直角三角形，相应地，折射棱镜402a具有平行于其棱的第一平面405、第二平面404和第三平面403，折射棱镜402b具有平行于其棱的第一平面406、第二平面407和第三平面408。折射棱镜402a和402b的棱分别与柱面反射镜411和412的轴平行。棱镜402a和402b成镜像对称地设置于第二开口，棱镜402a和402b的第二平面404、407位于第一开口和第二开口间，第三平面403、408上设置反射镜，第一平面405、406与双面太阳电池阵列401紧贴在一起，从而折射棱镜402a和402b的第一平面405、406以及双面太阳电池阵列401形成三明治结构，太阳电池阵列401通过光学透明胶粘接二个折射棱镜402a和402b。

入射光透过第二平面404或407相应的面进入折射棱镜402a或402b，再经多次反射后，均投射到双面太阳电池列阵401。折射棱镜402a和402b的第三平面403、408所对的顶角β₄在＞0度且＜45度的范围内。太阳电池阵列401可以是任何一种双面光伏电池或双面光热太阳电池。双面太阳电池列阵401使本实施例的太阳电池组件中的二个折射棱镜402a和402b合用一个太阳电池阵列401，因此受光面扩大一倍，同样受光面和视场大小，太阳电池阵列401面积缩小一半左右，本实施例相对于第一实施例而言，材料成本很低。

折射棱镜402a和402b材料可选用玻璃、聚碳酸酯(PC)、有机玻璃(PMMA)、聚酯等太阳光谱内透光材料，通过切磨抛、加热压延、和浇铸加工制成；柱面反射镜411和412可以是抛物面反射镜、双曲面反射镜、椭球面反射镜、球面反射镜、平面反射镜或多面折迭反射镜等任何一种反射镜，柱面反射镜411和412可以采用表面置放有保护层的高反射膜金属板冲压形成，也可以在曲面透光板背面置放高反射膜形成，所述高反射膜的反射率大于70％，可以是如铝膜、钛膜或银膜等金属膜，还可以是多层介质滤光膜、全息光栅或闪耀光栅等。太阳电池列阵401可以采用任何一种光伏电池和光热太阳电池切成长条后组合而成。

第三实施例

请同时参照图5到图5c，太阳电池组件单元5的聚光器包括柱面反射镜510、折光盖板530、折光棱镜520和太阳电池列阵501，其中，折光盖板530设有V形槽阵列560和锯齿形槽阵列550。

如图5b所示，折光盖板530的受光面设置有V形槽列阵560，V形槽列阵560的每一个组成单元是由具有n个顶角不同并且开口宽度和深度也不同的V形槽并排组合而成，n最好是在1-100范围内的整数，开口宽度在0.01毫米-10毫米(包括0.01毫米和10毫米)间随机分布，V形槽底角φ₅₂在0度-90度范围内(包括90度)随机分布，当然，开口宽度和底角φ₅₂也可按预定大小规则排列。

折光盖板530的另一表面设置有锯齿形槽列阵550，其中的锯齿形槽的垂直于槽剖面可以是三角形，在本实施例中是直角三角形，所述锯齿形槽结构的底角角度在＞45度且≤90度的范围内规则地分布且槽宽在≥0.01mm且≤10mm的范围内随机或规则地分布。如图5c所示，所述锯齿形槽的剖面的直角边551垂直于折光盖板530，斜边552与折光盖板530的夹角即锯齿形槽顶角α₅₃。入射光束透过锯齿形槽列阵550而被折转一个角度，该折转角度大小取决于顶角α₅₃的大小，α₅₃愈大，该折转角度愈大，入射光在斜边552保持发生全反射时锯齿形槽顶角的角度是α₅₃的上限。

折光棱镜520的垂直于棱的剖面最好是直角三角形，也可以是其他三角形形状，折光棱镜520具有平行于棱的第一平面523、第二平面524以及第三平面525，第二平面524与折光盖板530垂直，并且第一平面523紧贴于折光盖板530背面的锯齿形槽列阵550上，第一平面523通过折射率与折光盖板530相同的透光胶540和锯齿形槽到陣550形成光学均匀无界面地接触；第二平面524对应的顶角α₅₁与折光盖板530背面的锯齿形槽列阵550中的锯齿形槽的顶角α₅₃可以相等。来自折光盖板530的一部分光束通过折光棱镜520折转一角度以后，投射到太阳电池阵列501，一部分光束由锯齿形槽列阵550折转相同角度后被柱面反射镜510会聚到太阳电池阵列501。折光棱镜520的第二平面524和柱面反射镜510形成一槽形结构，该槽形结构具有相对的第一开口和第二开口，第一开口朝向锯齿形槽阵列550，太阳电池阵列501设置于该槽形结构的远离锯齿形槽阵列550的第二开口。

折光棱镜520的棱、锯齿形槽阵列550的槽和柱面反射镜510的轴平行。

柱面反射镜510可以是抛物面反射镜、双曲面反射镜、椭球面反射镜、球面反射镜、平面反射镜和多面折迭反射镜等任何一种槽形反射镜，柱面反射镜510可以采用表面置放有保护层的高反射膜金属板冲压形成，也可以在曲面透光板背面置放高反射膜形成，所述高反射膜的反射率大于70％，可以是如铝膜、钛膜或银膜等金属膜，还可以是多层介质滤光膜、全息光栅或闪耀光栅等，太阳电池阵列501可以采任何一种传统光伏电池和光热太阳电池。

本实施例的太阳电池组件的视场角为入射角φ₁和入射角φ₂之和，入射角φ₂主要取决于柱面反射镜510，入射角φ₁主要取决于折光棱镜520的顶角α₅₁和锯齿形槽的顶角α₅₃。折光棱镜520的顶角α₅₁在＞0度且≤30度范围内，锯齿形槽列阵550和折光棱镜520的折光作用扩大了视场角φ₂，可以使柱面反射镜510在较小的视场角下工作和获得较大的聚光放大倍数。

折光棱镜520的第二平面524愈长，折光盖板530和太阳电池阵列501之间的距离愈远，柱面反射镜510的宽度愈大，折光棱镜520的宽度愈大，开口D₀即折光棱镜520的第二平面524与柱面反射镜510之间的槽形结构的宽度愈宽，聚光放大倍数就愈大，折光棱镜520的宽度＝D₀时，本实施例的太阳电池组件单元5的聚光放大倍数最大，但这时组件的长径比也最大。本实施例的太阳电池组件单元5沿槽形结构的纵方向无聚光作用，视场角为180度。

第四实施例

本实用新型的聚光太阳电池组件的第四实施例与第三实施例相似，主要差别在于本实施例的折射棱镜系统还包括折射棱镜，如图6所示，太阳电池组件单元6还包括折射棱镜601、太阳电池列阵600以及平面反射镜602。折射棱镜601的垂直于棱的剖视可以是任意三角形形状，在本实施例中是直角三角形，其相应地具有平行于棱的第一平面607、第二平面608以及第三平面609。太阳电池阵列600设置于折射棱镜601的第三平面609上，平面反射镜602设置于折射棱镜601的第二平面608上，平面反射镜602在本实施例中是可选的元件，折射棱镜601的第三平面面朝由折光棱镜620的第二平面和柱面反射镜610形成的槽形结构的第一开口。

平面反射镜602与柱面反射镜610相邻接，太阳电池600与折光棱镜620相邻接，太阳电池列阵600与折光盖板630法向夹角γ₆₁在±180度范围内，折射棱镜601的第三平面609对应的顶角β₆在0度-45度范围内，折射棱镜601扩大了接收面的宽度，并改善了平面太阳电池列阵600上的光密度均匀性，本实施例的太阳电池组件在聚光放大倍数和光电转换效率方面优于第三实施例。

第五实施例

本实用新型的聚光太阳电池组件的第五实施例与第四实施例相似，如图7所示，主要不同在于太阳电池组件单元7的平面太阳电池列阵700与柱面反射镜710相邻接，平面反射镜701与第一折射棱镜720相邻接，太阳电池列阵700与折光盖板730的夹角γ₇₁在±180度范围内，γ＝0最为可取，这时各个组件单元的太阳电池列阵位于同一平面内，这使得本实施例的组件的制作工艺与平板太阳电池兼容，因而更为易于制造。

第六实施例

本实施例与第四实施例相似，如图8所示，其不同之处在于太阳电池组件单元8不包括折光棱镜。在太阳电池组件单元8中，聚光器包括折射棱镜801、柱面反射镜810和折光盖板830，折射棱镜801的垂直于棱的剖面是三角形，折射棱镜801具有平行于棱的第一平面805、第二平面806和第三平面807，折射棱镜801的第一平面805面朝折光盖板830的锯齿形槽阵列，太阳电池阵列800设置于折射棱镜801的第二平面806，柱面反射镜810面朝折光盖板830的锯齿形槽阵列且设置于折射棱镜801和折光盖板830的锯齿形槽阵列之间。折射棱镜801的棱、柱面反射镜810的轴和折光盖板830的锯齿形槽阵列的锯齿形槽平行。折射棱镜801的第三平面807还可选地设置有平面反射镜802。

第七实施例

本实施例与第六实施例相似，如图9所示，其不同之处在于太阳电池组件单元9不包括折射棱镜，在太阳电池组件单元9中，聚光器包括一个折射棱镜901和一折光盖板930。折射棱镜901垂直于棱的剖面是三角形，折射棱镜901具有平行于棱的第一平面905、第二平面906和第三平面907。折射棱镜901通过其第三平面907贴合锯齿形槽阵列，太阳电池阵列900设置于折射棱镜的第二平面906；折射棱镜901的棱和锯齿形槽阵列的锯齿形槽平行。折射棱镜901的第三平面907还可选地设置有平面反射镜902。

虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而其并非用以限定本实用新型，任何熟悉本领域的一般技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，应当可作出种种的等效的变化或替换，因此本实用新型的保护范围当视后附的本申请权利要求范围所界定的为准。

Claims

1.一种聚光太阳电池组件，包括至少一个聚光太阳电池组件单元，所述聚光太阳电池组件单元包括聚光器和太阳电池阵列，其特征在于：

所述聚光器包括一个折射棱镜和一个槽形反射镜结构，所述折射棱镜的垂直于棱的剖面是三角形；

所述槽形反射镜结构是由二个柱面反射镜对置形成，其具有相对的第一开口和第二开口，所述第一开口面朝入射太阳光；

所述太阳电池阵列设置于所述第二开口并且所述折射棱镜通过其底面叠置于所述太阳电池阵列表面；

所述折射棱镜的棱和所述柱面反射镜的轴平行。

2.一种聚光太阳电池组件，包括至少一个聚光太阳电池组件单元，所述聚光太阳电池组件单元包括聚光器和太阳电池阵列，其特征在于：

所述聚光器包括两个对置的折射棱镜和一个槽形反射镜结构，所述折射棱镜的垂直于棱的剖面是三角形；

所述太阳电池阵列的太阳电池是双面太阳电池；

所述折射棱镜具有平行于棱的第一平面、第二平面以及第三平面，所述太阳电池阵列通过光学透明胶粘贴在二个所述折射棱镜的互相平行而且紧靠的第一平面上，从而二个所述折射棱镜的第一平面和所述太阳电池形成一三明治结构；所述折射棱镜位于所述槽形反射镜结构内，其面朝所述第一开口的第二平面为透光面，所述第三平面上设置有反射镜并位于所述第二开口上；

所述折射棱镜的棱和所述柱面反射镜的轴平行。

3.如权利要求2所述的聚光太阳电池组件，其特征在于，所述折射棱镜的第三平面对应的顶角在＞0度且＜45度的范围内。

4.一种聚光太阳电池组件，包括至少一个聚光太阳电池组件单元，所述聚光太阳电池组件单元包括聚光器和太阳电池阵列，其特征在于，

所述聚光器包括：

一个柱面反射镜；

一折光棱镜，其垂直于棱的剖面是三角形；以及

一折光盖板，其受光面设置有V形槽阵列并且出光面设置有锯齿形槽阵列；

其中，所述折光棱镜具有平行于棱的第一平面以及第二平面，其第一平面通过折射率与所述折光盖板相同的透光胶粘贴于所述锯齿形槽阵列表面；

所述柱面反射镜和所述折光棱镜的第二平面形成槽形结构，所述槽形结构具有相对的第一开口和第二开口，所述第一开口面朝所述锯齿形槽阵列，所述太阳电池阵列设置于所述第二开口，并且面向第一开口；

所述折光棱镜的棱、所述柱面反射镜的轴以及所述锯齿形槽阵列的锯齿形槽平行。

5.如权利要求4所述的聚光太阳电池组件，其特征在于，

所述聚光器还包括：

一个折射棱镜，其垂直于棱的剖面是三角形；

其中，所述折射棱镜具有三个平行于棱的平面，所述折射棱镜叠置于所述太阳电池阵列表面；

所述折光棱镜的棱、所述折射棱镜的棱、所述柱面反射镜的轴以及所述锯齿形槽阵列的锯齿形槽平行。

6.如权利要求4或5所述的聚光太阳电池组件，其特征在于，所述V形槽列阵的每一组成单元由至少一个V形槽构成；

所述V形槽的底角在＞0度且≤90度的范围内随机分布或有规则地分布并且槽宽在≥0.01mm且≤10mm的范围内随机分布或有规则地分布；

所述锯齿形槽阵列的重复单元由至少一个锯齿形槽构成，所述锯齿形槽结构的底角角度在＞30度且＜180度的范围内规则地分布且其槽宽在≥0.01mm且≤10mm的范围内随机或规则地分布；

所述V形槽和所述锯齿形槽互相垂直。

7.一种聚光太阳电池组件，包括至少一个聚光太阳电池组件单元，所述聚光太阳电池组件单元包括聚光器和太阳电池阵列，其特征在于，

所述聚光器包括：

一个折射棱镜，其垂直于棱的剖面是三角形，具有平行于棱的第一平面、第二平面和第三平面；以及

其中，折射棱镜通过其第三平面贴合锯齿形槽阵列，太阳电池阵列设置于折射棱镜的第二平面；

所述折射棱镜的棱和所述锯齿形槽阵列的锯齿形槽平行。

8.一种聚光太阳电池组件，包括至少一个聚光太阳电池组件单元，所述聚光太阳电池组件单元包括聚光器和太阳电池阵列，其特征在于，

所述聚光器包括：

一个折射棱镜，其垂直于棱的剖面是三角形，具有平行于棱的第一平面、第二平面和第三平面；

一柱面反射镜；以及

其中，折射棱镜的第一平面面朝锯齿形槽阵列，太阳电池阵列设置于折射棱镜的第二平面，柱面反射镜面朝锯齿形槽阵列且设置于折射棱镜和锯齿形槽阵列之间；

所述折射棱镜的棱、柱面反射镜的棱和所述锯齿形槽阵列的锯齿形槽平行。

9.如权利要求1至8中任一项权利要求所述的聚光太阳电池组件，其特征在于，所述平面太阳电池阵列中的太阳电池是光伏电池或光热电池，所述高反射膜是金属膜、钛膜、银膜、多层介质滤光膜、全息光栅或闪耀光栅。