太阳能电池

摘要

一种太阳能电池包括太阳能芯片、聚光镜片及承载所述聚光镜片的承载模组。所述聚光镜片具有相对的上表面与下表面，所述承载模组具有基座，所述基座开设有凹槽，所述太阳能芯片固定在所述凹槽的底部，所述聚光镜片收容于所述凹槽中，且所述聚光镜片固定在所述基座上，所述聚光镜片的下表面朝向所述太阳能芯片。

权利要求

1.一种太阳能电池，其包括太阳能芯片、聚光镜片及承载所述聚光镜片的承载模组，所述聚光镜片具有相对的上表面与下表面，其特征在于，所述承载模组具有基座，所述基座开设有凹槽，所述太阳能芯片固定在所述凹槽的底部，所述凹槽的底部且与所述太阳能芯片相对应的位置开设有若干散热导孔，所述散热导孔通向所述太阳能芯片，所述聚光镜片收容于所述凹槽中，且所述聚光镜片固定在所述基座上，所述聚光镜片的下表面朝向所述太阳能芯片，所述聚光镜片的下表面相对于所述太阳能芯片的部分设有多个光扩散结构。

2.如权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述多个光扩散结构与所述太阳能芯片之间具有空气间隙。

3.如权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述太阳能电池进一步包括固定元件，所述固定元件将所述聚光镜片固定在所述基座上。

4.如权利要求3所述的太阳能电池，其特征在于，所述固定元件的热膨胀系数小于所述聚光镜片的热膨胀系数。

5.如权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述承载模组进一步具有承载座，所述承载座收容在所述凹槽中围绕所述太阳能芯片设置，且所述承载座承载收容于所述凹槽内的所述聚光镜片。

6.如权利要求5所述的太阳能电池，其特征在于，所述承载座承载所述聚光镜片的承载面镀有反射膜。

7.如权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述聚光镜片具有连接所述上表面与所述下表面的侧面，且所述侧面镀有反射膜。

8.如权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述聚光镜片的材料为玻璃、环氧树脂、丙烯酸或聚酰亚胺。

说明书

太阳能电池

技术领域

[0001] 本发明涉及一种太阳能电池，尤其涉及一种非平面型太阳能电池。

背景技术

[0002] 太阳能是一种洁净和可再生的能源，发展太阳能可减少在发电过程中使用矿物燃料，从而减轻空气污染及全球暖化的问题。随着各个国家对新能源的重视，利用太阳能已经成为新能源战略中的一个热点。

[0003] 太阳能电池将接收到的太阳能辐射能量转变为电能以供利用。目前，一般太阳能电池为平面型，这种太阳能电池并非从聚光效果上着手设计，实质上其本身并不能真正聚光，而通常需要另外装配与太阳能电池分开的光学镜片之类的模组进行聚光。

[0004] 这种平面型太阳能电池存在以下问题：其一，装配另外的聚光模组的太阳能电池的整体体积较大，需要占用较大的空间。其二，由于需要借助另外的模组来实现聚光，因而增加了能量转换环节，造成能量转换效率较低。

发明内容

[0005] 有鉴于此，有必要提供一种可改善平面型聚光太阳能电池存在问题的太阳能电池。

[0006] 一种太阳能电池包括太阳能芯片、聚光镜片及承载所述聚光镜片的承载模组。所述聚光镜片具有相对的上表面与下表面，所述承载模组具有基座，所述基座开设有凹槽，所述太阳能芯片固定在所述凹槽的底部，所述聚光镜片收容于所述凹槽中，且所述聚光镜片固定在所述基座上，所述聚光镜片的下表面朝向所述太阳能芯片。

[0007] 与现有技术相比，本技术方案的镜筒具有以下优点：其一，所述太阳能电池本身具有聚光效果，可以将太阳光直接聚集并照相太阳能芯片，而无需另外装配聚光元件，其体积也较小，可节省相应的空间；其二，所述太阳能电池可将接收的太阳辐射能量直接转变为电能，减少了能量转换的环节，可获得较高的效率。

附图说明

[0008] 图1是本发明一实施例提供的太阳能电池的示意图。

[0009] 图2是图1所示的太阳能电池的工作状态示意图。

具体实施方式

[0010] 下面将结合附图及实施例对本技术方案作进一步详细说明。

[0011] 请参阅图1，本技术方案一实施例提供一太阳能电池10，其包括一块聚光镜片11、一个承载模组12及太阳能芯片14。

[0012] 所述聚光镜片11具有相对的上表面111与下表面112，及连接所述上表面111与所述下表面112的侧面113。于本实施例中，所述上表面111为凸面，所述下表面112为凸面。可以理解的是，所述聚光镜片11还可以是上表面111为凸面、下表面112为平面，上表面111为凸面、下表面112为凹面，上表面111为平面、下表面112为凸面，或者上表面111为凹面、下表面112为凸面的镜片，只要镜片整体上能够实现聚光即可。

[0013] 优选地，聚光镜片11的侧面113镀有铬反射膜、银反射膜或铝反射膜，由此，可增加进入聚光镜片11内的光的利用率。

[0014] 可以理解的是，为了减小聚光镜片11的厚度，聚光镜片11可只有相对的上表面111与下表面112，而没有连接上表面111与下表面112的侧面113。

[0015] 优选地，所述聚光镜片11由高穿透率的耐高温材料制成，所述耐高温材料为玻璃、环氧树脂、丙烯酸或聚酰亚胺。

[0016] 所述承载模组12具有基座121、正电极122与负电极123。所述基座121开设有凹槽124。所述太阳能芯片14固定在所述凹槽124的底部。所述聚光镜片11部分或全部收容在所述凹槽124中且覆盖在所述太阳能芯片14上。所述聚光镜片11的上表面111朝向外部空间，所述聚光镜片11的下表面112朝向所述太阳能芯片14。于本实施例中，所述正电极122与所述太阳能芯片14的下表面112电连接，且沿所述凹槽124延伸至所述基座121的一边，所述负电极123与所述太阳能芯片14的上表面111电连接，且沿所述凹槽124延伸至所述基座121的另一边。

[0017] 可以理解的是，所述正电极122与所述负电极123并不局限于分别与所述太阳能芯片14的上表面111与下表面112电连接，只要能实现传导所述太阳能芯片14产生的电的电连接方式即可。

[0018] 优选地，所述基座121由高导热系数的陶瓷材料如氮化铝、氧化钡或碳化硅等制成。

[0019] 优选地，所述太阳能芯片14采用银胶固定于所述凹槽124的底部。所述太阳能芯片14由化合材料制成，所述化合材料为元素周期表中III-V族元素对应的材料。当然，太阳能芯片14也可以由本领域技术人员熟悉的其他材料制成。

[0020] 优选地，所述正电极122及负电极123由高导热的导电银胶制成。

[0021] 进一步地，所述太阳能电池10包括一个固定元件13。所述固定元件13固定聚光镜片11，以限制所述聚光镜片11水平方向相对于基座121的移动。所述固定元件13的材料由高温陶瓷如氧化铝或氧化锆制成。所述固定元件13的热膨胀系数小于所述聚光镜片11的热膨胀系数，以利于所述太阳能电池10在工作温度升高时仍能保证固持聚光镜片11。

[0022] 优选地，固定元件13覆盖在正电极122与负电极123上，由此固定元件13还可保护太阳能电池10，避免正电极122与负电极123完全裸露。

[0023] 进一步地，为了避免透过聚光镜片11的光线从聚光镜片11的下表面112出来后聚集于一点或一小范围内而造成局部温度过热的情况，所述聚光镜片11的下表面112相对于所述太阳能芯片14的部分设有多个光扩散结构，如本实施例中的V形的凹槽或突起115。由此，可使透过聚光镜片11的光线从所述凹槽或突起115出来后散开，并较均匀地射向太阳能芯片14。可以理解的是，所述聚光镜片11的下表面112相对于所述太阳能芯片14的部分也可以设为U形的凹槽或突起，或者在靠近下表面的部分填充扩散粒子，只要可以实现扩散光线的方式即可。同时，所述凹槽或突起115也可以各种排布方式布置，如纵横排布或同心圆排布或斜向排布。

[0024] 本实施例中，所述承载模组12的凹槽124内部设置有支撑聚光镜片11的承载座125，所述承载座125具有与所述聚光镜片11的下表面112的凸面相配合的镀有反射膜的面。由此，一方面，承载座125可承载聚光镜片11；另一方面，承载座125的反射面可反射进入聚光镜片11的光线，一定程度上增加光的利用率，并可尽量减少太阳光射向太阳能芯片14以外的部位，避免造成相应部位的温度升高。

[0025] 当然，可以理解的是，凹槽124内部也可以不设置承载座125，此时聚光镜片11部分收容并架在凹槽124上。同时，可在聚光镜片11的下表面112相对于太阳能芯片14以外的部分镀反射膜。

[0026] 优选地，所述承载座125由陶瓷材料如氧化铝制成。

[0027] 由于聚光镜片11及太阳能芯片14经过太阳光的照射后可能会发生热膨胀，因此，进一步地，为了避免聚光镜片11及太阳能芯片14各自因热膨胀而造成相互间的冲突，进而影响整个太阳能电池10，所述聚光镜片11与所述太阳能芯片14之间具有空气间隙，从而聚光镜片11与太阳能芯片14相互不接触。当凹槽124内部设置有承载座125时，承载座125承载聚光镜片11并使聚光镜片11的下表面112不接触太阳能芯片14即可设置空气间隙。而当凹槽124内部没有设置承载座125时，则可通过将聚光镜片11部分收容并架在凹槽124上并使其与太阳能镜片14保持一定距离，或通过控制太阳能芯片14的厚度来使太阳能芯片14不接触聚光镜片11的下表面112即可设置空气间隙。

[0028] 进一步地，所述凹槽124的底部且与太阳能芯片14相对应的位置开设有若干散热导孔126。所述散热导孔126通向太阳能芯片14。由此，设置于基座121底部的太阳能芯片14的部分热量可通过所述散热导孔126传递至散热装置(图未示)，以降低太阳能电池10的工作温度。

[0029] 可以理解的是，所述散热导孔126内可收容导热材料如导热银胶，以增加散热导孔126的散热效果。

[0030] 本实施例中，所述凹槽124为矩形槽，当然，也可设计为U形槽、V形槽或弧形槽。

[0031] 请参阅图2，射向聚光镜片11的太阳光透过聚光镜片11的上表面111聚集后，进入聚光镜片11的内部并射向下表面112的凹槽或突起115；经凹槽或突起115作用后，太阳光较为均匀地穿过太阳能芯片14与聚光镜片11之间的空气间隙；之后射向太阳能芯片14，太阳能芯片14受光后，由于光电效应的作用，在其上表面及下表面分别产生负电势及正电势，使得太阳能芯片14的上表面与下表面间形成电势差。由此，接收太阳能辐射的太阳能芯片14将太阳能转变为电能，并由分别连接太阳能芯片14的下表面与上表面的正电极122及负电极123导出。将一负载(图未示)的两极分别连接至正电极122及负电极
123，即可利用由太阳能转变成的电能。

[0032] 与现有技术相比，本技术方案的镜筒具有以下优点：其一，所述太阳能电池本身具有聚光效果，可以将太阳光直接聚集并照相太阳能芯片，而无需另外装配聚光元件，其体积也较小，可节省相应的空间；其二，所述太阳能电池可将接收的太阳辐射能量直接转变为电能，减少了能量转换的环节，可获得较高的效率。

[0033] 另外，本领域技术人员还可以在本发明精神内做其它变化，当然，这些依据本发明精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围之内。