太阳能电池板照射角自动跟踪系统设计(14)
发布时间:2021-06-12
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的电能输出。
聚光太阳电池分两类,一般低倍率的聚光,采用晶体硅太阳电池,适当考虑散热条件即可。如果聚光倍率增加到几十倍以上,聚光太阳电池的光电转换效率,一般应大于20%,且需耐高倍率的太阳辐射,特别是在较高温度下的光电转换性能要得到保证,故在半导体材料选择、电池结构和栅线设计等方面都要进行一些特殊考虑。这时普通晶体硅太阳电池已无法承受,必须选用专门的材料和电池结构制造聚光太阳电池。
太阳聚光器采用拆射式聚光器一一菲涅尔透镜,它是利用光在不同介质的界面发生拆射的原理制成的,具有与一般球面透镜相同的作用。特点是直径很大的菲涅尔透镜可以做的很薄,与球面透镜相比可大大减轻透镜的重量。菲涅尔透镜也是聚光电池模块的主要部件,具有体积小、重量轻、加工方便、透光率高等特点。菲涅尔透镜一方面对太阳光进行聚焦,另一方面对电池组件也起保护作用。它是电池模块外罩的一部分,电池组件的散热器位于电池外罩的阴影里(正常跟踪状态),不被太阳光直射,因而便于散热,使电池的温度低,效率较高。
图1.3 聚光太阳电池组件模块的结构
太阳能自动跟踪聚焦光伏发电系统是采用聚焦的方式将太阳光的光能密度大大提高(400倍以上),可使太阳能电池转换效率提高,在小面积的单晶硅片上获得大的电流。跟踪过程当中就是要确保太阳光线与透镜的中轴线平行。
但是正是由于其高倍聚光的作用,落在光伏电池上的光斑能量很强,因此聚焦式光伏发电系统的关键技术是精确跟踪太阳,其聚光比越大跟踪精度要求就越高,聚光比为400时跟踪精度要求小于0.2°。在一般情况下跟踪精度越高其结构就越复杂,造价就越高,甚至造价高于光伏发电系统的光电池的总造价。
3.碟式太阳能发电系统
碟式系统也称盘式系统。主要特征是采用盘状抛物面镜聚光集热器,其结构从外形上看类似于大型抛物面雷达天线。碟式太阳能发电系统大体上由3部分组成:旋转抛物面
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