權(quán)利要求書: 1.一種導(dǎo)光
太陽能電池板,其特征在于:包括導(dǎo)光板(1)、支架(2)、光源方向探測器(3)、匯聚口(4)和光波導(dǎo)(5);所述導(dǎo)光板(1)包括聚焦微透鏡陣列(11)、單鏡面光柵(12)、拐角鏡面(13)和鏡面底盤(14),所述導(dǎo)光板(1)由支架(2)支撐,所述匯聚口(4)位于導(dǎo)光板(1)圓盤中間;所述匯聚口(4)上方為光源方向探測器(3),光源方向探測器(3)下端連有光波導(dǎo)(5);所述導(dǎo)光板(1)聚焦微透鏡陣列(11)的后焦面上放置一塊單鏡面光柵(12),單鏡面光柵(12)的背光面為可反光的鏡面,單鏡面光柵(12)的小孔/狹縫正好位于聚焦微透鏡陣列(11)的焦點上;所述單鏡面光柵(12)的小孔/狹縫下側(cè)有一弧面的拐角鏡面(13),拐角鏡面(13)的弧面圓心在所述匯聚口(4)一側(cè);所述導(dǎo)光板(1)底部有一鏡面底盤(14),所述鏡面底盤(14)的向陽面為鏡面,且與水平方向有一定夾角,即遠(yuǎn)離匯聚口(4)側(cè)的底盤應(yīng)略高于匯聚口(4)側(cè)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)光太陽能電池板,其特征在于:所述導(dǎo)光板(1)上設(shè)有一塊聚焦微透鏡陣列(11),所述聚焦微透鏡陣列(11)的形狀為方形、圓形、多邊形或不規(guī)則形狀,材料為亞克力塑料材料或者玻璃材料。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)光太陽能電池板,其特征在于:所述單鏡面光柵(12)的材質(zhì)為金屬或玻璃。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)光太陽能電池板,其特征在于:所述單鏡面光柵(12)為孔光柵,所述拐角鏡面(13)垂直弧度為1/4圓,水平弧度為1/2圓,內(nèi)、外側(cè)均為可反射光線的鏡面。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)光太陽能電池板,其特征在于:導(dǎo)光板(1)聚焦微透鏡陣列(11)的后焦面上放置一塊具有長條形狹縫的光柵,光柵背光面為可反光的鏡面,沿著光柵下側(cè)設(shè)有一具有弧面的柱體拐角鏡面,形狀為沿著柱體的中軸線切開的1/2空心柱體,柱體的圓心在匯聚口(4)一側(cè)。
說明書: 導(dǎo)光太陽能電池板技術(shù)領(lǐng)域[0001] 本發(fā)明涉及新能源領(lǐng)域,具體涉及一種導(dǎo)光太陽能電池板。背景技術(shù)[0002] 傳統(tǒng)的太陽能器件是將昂貴的太陽能電池板暴露在室外,且為了獲取足夠的電能,通常又需要大面積的
光伏面板協(xié)同工作。首先光伏面板昂貴的成本目前是制約太陽能器件推廣的主要障礙,如何提高其轉(zhuǎn)換效率,且減少安裝面積,成為光伏領(lǐng)域一個亟待解決的問題。其次,傳統(tǒng)的光伏面板直接暴露在陽光下,不僅要經(jīng)受風(fēng)吹雨打等自然條件考驗,對于中國空氣嚴(yán)重污染的室外環(huán)境,粉塵顆粒等污染物的堆積對光伏面板的影響也是毀滅性的。[0003] 因此如何提高光伏面板轉(zhuǎn)換效率,減少面板使用數(shù)量,避免光伏面板的惡劣工作環(huán)境,是一個急需解決的問題。發(fā)明內(nèi)容[0004] 本發(fā)明的目的是針對上述技術(shù)問題,提供一種導(dǎo)光太陽能電池板。[0005] 本發(fā)明提供的技術(shù)方案是:[0006] 一種導(dǎo)光太陽能電池板,包括導(dǎo)光板、支架、光源方向探測器、匯聚口和光波導(dǎo);所述導(dǎo)光板包括聚焦微透鏡陣列、單鏡面光柵、拐角鏡面和鏡面底盤,所述導(dǎo)光板由支架支撐,所述匯聚口位于導(dǎo)光板圓盤中間;所述匯聚口上方為光源方向探測器,光源方向探測器下端連有光波導(dǎo)。[0007] 所述導(dǎo)光板上設(shè)有一塊聚焦微透鏡陣列,所述聚焦微透鏡陣列的形狀為方形、圓形、多邊形或不規(guī)則形狀,材料為亞克力塑料材料或者玻璃材料。[0008] 所述導(dǎo)光板聚焦微透鏡陣列的后焦面上放置一塊單鏡面光柵,單鏡面光柵的背光面為可反光的鏡面,單鏡面光柵的小孔/狹縫正好位于聚焦微透鏡陣列的焦點上。所述單鏡面光柵的材質(zhì)為金屬或玻璃。[0009] 所述單鏡面光柵的小孔/狹縫下側(cè)有一弧面的拐角鏡面,拐角鏡面的弧面圓心在所述匯聚口一側(cè)。[0010] 具體的,所述單鏡面光柵為孔光柵,所述拐角鏡面垂直弧度為1/4圓,水平弧度為1/2圓,內(nèi)、外側(cè)均為可反射光線的鏡面。其主要作用是保證光線全部往匯聚口方向傳播和防止透過其它透鏡光線從該小孔處泄露。
[0011] 所述導(dǎo)光板底部有一鏡面底盤,所述鏡面底盤的向陽面為鏡面,且與水平方向有一定夾角,即遠(yuǎn)離匯聚口側(cè)的底盤應(yīng)略高于匯聚口側(cè),可保證光線會向匯聚口處匯集。[0012] 所述匯聚口位于導(dǎo)光板圓盤中間,主要作用是將導(dǎo)光板收集來的太陽光進(jìn)行耦合并通過光波導(dǎo)傳遞出去。[0013] 光源方向探測器的主要作用是時刻監(jiān)視太陽光的入射方向,所述光源方向探測器可以實時監(jiān)測太陽光的入射方向,進(jìn)而實時調(diào)整導(dǎo)光板的傾斜方向,保證在任何時候光線都是垂直入射到導(dǎo)光板上的。[0014] 光線垂直入射透鏡陣列后經(jīng)過單鏡面光柵的縫隙后,一部分光會直接照射到鏡面底盤上。一部分光會照射到拐角鏡面上,拐角鏡面會將其反射到單鏡面光柵的背面之后,會再次被反射。最后所有的光線會匯集到匯聚口處,經(jīng)光波導(dǎo)傳輸?shù)教柲苊姘迨矣脕硖柲馨l(fā)電。[0015] 另一具體結(jié)構(gòu)是,導(dǎo)光板聚焦微透鏡陣列的后焦面上放置一塊具有長條形狹縫的光柵,光柵背光面為可反光的鏡面,沿著光柵下側(cè)設(shè)有一具有弧面的柱體拐角鏡面,拐角鏡面的形狀為沿著柱體的中軸線切開的1/2空心柱體,柱體的圓心在匯聚口一側(cè)。[0016] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比,其顯著優(yōu)點是:[0017] 1.本發(fā)明采用彎曲的拐角鏡面結(jié)構(gòu),不僅保證了所有光線都往匯聚口方向傳播,也避免了收集起來的太陽光線從單鏡面光柵中的小孔處外泄。[0018] 2.本發(fā)明采用單鏡面光柵結(jié)構(gòu),保證了光線能最大限度的被收集,且只能在鏡面底盤和光柵之間傳播。附圖說明[0019] 圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。[0020] 圖2為導(dǎo)光板的結(jié)構(gòu)圖。[0021] 圖3為實施例2結(jié)構(gòu)圖。具體實施方式[0022] 下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。[0023] 如圖1所示,一種導(dǎo)光太陽能電池板,包括導(dǎo)光板1、支架2、光源方向探測器3、匯聚口4和光波導(dǎo)5;所述導(dǎo)光板1包括聚焦微透鏡陣列11、單鏡面光柵12、拐角鏡面13和鏡面底盤14,所述導(dǎo)光板1由支架2支撐,所述匯聚口4位于導(dǎo)光板1圓盤中間;所述匯聚口4上方為光源方向探測器3,光源方向探測器3下端連有光波導(dǎo)5。[0024] 所述導(dǎo)光板1上設(shè)有一塊聚焦微透鏡陣列11,所述聚焦微透鏡陣列11的形狀為方形、圓形、多邊形或不規(guī)則形狀,材料為亞克力塑料材料或者玻璃材料。[0025] 所述導(dǎo)光板1聚焦微透鏡陣列11的后焦面上放置一塊單鏡面光柵,光柵背光面為可反光的鏡面。[0026] 所述單鏡面光柵12的孔/縫下側(cè)有一弧面的拐角鏡面13,拐角鏡面13的弧面圓心在所述匯聚口4一側(cè)。[0027] 所述導(dǎo)光板1底部有一鏡面底盤14,所述鏡面底盤14的向陽面為鏡面,且與水平方向有一定夾角,即遠(yuǎn)離匯聚口4側(cè)的底盤應(yīng)略高于匯聚口4側(cè)。[0028] 光源方向探測器3的主要作用是實時監(jiān)測太陽光的入射方向,當(dāng)太陽光不是垂直入射時,它會傳遞出信號,進(jìn)而通過機(jī)械系統(tǒng)來調(diào)整導(dǎo)光板的傾斜方向,直到太陽光線再次垂直入射導(dǎo)光板為止。當(dāng)太陽光經(jīng)過聚焦微透鏡陣列11時,根據(jù)透鏡原理,光線會被匯聚到后焦面上形成一個光斑。位于后焦面上的單鏡面光柵12陣列,光斑會經(jīng)過孔/縫進(jìn)入到導(dǎo)光板1內(nèi)側(cè)。如圖2所示,單個透鏡的右側(cè)光線可以直接進(jìn)入導(dǎo)光板1內(nèi)側(cè),經(jīng)鏡面底盤14和單鏡面光柵12內(nèi)側(cè)進(jìn)行多次反射,最終會被匯聚到匯聚口4處。然而單個透鏡的左側(cè)光線由于入射方向的原因,會落在拐角鏡面13上。由于拐角鏡面13的圓心位于匯聚處一側(cè),所以光線會被反射并向匯聚出傳播。此時如果有更外側(cè)的光線傳播過來,且方向恰好又是孔/縫的位置,那么該光線會被拐角鏡面13的背面反射掉,由于彎曲弧度向外,所以光線仍然會向匯聚處傳播。[0029] 實施例1:導(dǎo)光太陽能電池板(有光源方向探測器)[0030] 所述導(dǎo)光板1聚焦微透鏡陣列11的后焦面上放置一塊單鏡面光柵12,單鏡面光柵12的背光面為可反光的鏡面,所述單鏡面光柵12為孔光柵,孔光柵的小孔正好位于聚焦微透鏡陣列11的焦點上。所述單鏡面光柵12的材質(zhì)為金屬或玻璃。所述拐角鏡面13垂直弧度為1/4圓,水平弧度為1/2圓,內(nèi)、外側(cè)均為可反射光線的鏡面。
[0031] 光源方向探測器3的主要作用是實時監(jiān)測太陽光的入射方向,當(dāng)太陽光不是垂直入射時,它會傳遞出信號,進(jìn)而通過機(jī)械系統(tǒng)來調(diào)整導(dǎo)光板的傾斜方向,直到太陽光線再次垂直入射導(dǎo)光板為止。當(dāng)太陽光經(jīng)過微透鏡陣列時,根據(jù)透鏡原理,光線會被匯聚到后焦面上形成一個光斑。位于后焦面上的孔光柵陣列,光斑會經(jīng)過小孔進(jìn)入到導(dǎo)光板內(nèi)側(cè)。如圖2所示,單個透鏡的右側(cè)光線可以直接進(jìn)入導(dǎo)光板內(nèi)側(cè),經(jīng)鏡面底盤14和孔光柵內(nèi)側(cè)進(jìn)行多次反射,最終會被匯聚到匯聚口4處。然而單個透鏡的左側(cè)光線由于入射方向的原因,會落在拐角鏡面13上。由于拐角鏡面13的圓心位于匯聚處一側(cè),所以光線會被反射并向匯聚出傳播。此時如果有更外側(cè)的光線傳播過來,且方向恰好又是小孔的位置,那么該光線會被拐角鏡面13的背面反射掉,由于彎曲弧度向外,所以光線仍然會向匯聚處傳播。[0032] 實施例2:導(dǎo)光太陽能電池板(無光源方向探測器)[0033] 無光源方向探測器的太陽能集光器,其與實施例1最大的差別是孔光柵中的小孔,變成了長條的狹縫,拐角鏡面由原來1/4空心球體變成沿著柱體的中軸線切開的1/2空心柱體,且柱體的圓心仍然在匯聚處一側(cè)。如圖3所示。[0034] 當(dāng)太陽光經(jīng)過微透鏡陣列時,根據(jù)透鏡原理,光線會被匯聚到后焦面上形成一個光斑。位于后焦面上的光柵陣列,光斑會經(jīng)過狹縫進(jìn)入到導(dǎo)光板內(nèi)側(cè)。如圖2所示,單個透鏡的右側(cè)光線可以直接進(jìn)入導(dǎo)光板內(nèi)側(cè),經(jīng)鏡面底盤和狹縫光柵內(nèi)側(cè)進(jìn)行多次反射,最終會被匯聚到匯聚口處。然而單個透鏡的左側(cè)光線由于入射方向的原因,會落在拐角鏡面13上。由于拐角鏡面13的圓心位于匯聚處一側(cè),所以光線會被反射并向匯聚出傳播。此時如果有更外側(cè)的光線傳播過來,且方向恰好又是狹縫的位置,那么該光線會被拐角鏡面13的背面反射掉,由于彎曲弧度向外,所以光線仍然會向匯聚處傳播。當(dāng)光線都被匯聚到匯聚處時,匯聚出會將光線耦合并經(jīng)過光波導(dǎo)傳輸出去。
[0035] 以上所述,僅是本發(fā)明的較佳實施例,并非對本發(fā)明作任何形式上的限制,任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員,在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi),依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì),對以上實施例所作的任何簡單的修改、等同替換與改進(jìn)等,均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍之內(nèi)。
聲明:
“導(dǎo)光太陽能電池板” 該技術(shù)專利(論文)所有權(quán)利歸屬于技術(shù)(論文)所有人。僅供學(xué)習(xí)研究,如用于商業(yè)用途,請聯(lián)系該技術(shù)所有人。
我是此專利(論文)的發(fā)明人(作者)