光伏发电系统的制作方法

1.本发明涉及发电设备的技术领域，具体是一种光伏发电系统。


背景技术：

2.地球上的不可再生资源正在走向枯竭，但能源对于人类社会具有举足轻重的意义，所以能源的可持续使用是人类面临的及其重大且刻不容缓的问题。
3.除了核能外，人类主要利用的可再生能源有太阳能、风能、潮汐能、水能等。这其中太阳能的体量十分巨大，尽管太阳辐射到地球大气层的能量仅为其总辐射能量的22亿分之一，但已高达173,000tw，也就是说太阳每秒钟照射到地球上的能量就相当于500万吨煤，每秒照射到地球的能量则为1.465
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10^14焦。但是，目前对于太阳能的利用率十分的低，主要有以下几点原因：1、采集太阳能的光伏电池板的效率在18%左右，航天级的光伏电池板的效率也就才能够达到24%；这其中的一部分原因是光伏电池板自身会反射走一部分光线，而且还有一部分光子无法及时触发光电效应就逃逸走了；2、天气和环境对太阳能的采集效率影响很大，例如阴雨天和扬尘天气几乎采集不到太阳能；3、每天采集时间有限，在白天的朝阳和夕阳的时间段，由于光照强度的低，几乎采集不到太阳能，所以光伏电池板能充分利用的时间也就区区几小时；所以目前的光伏发电系统成本高、制造能耗大，现有技术在国家不进行行业补贴的情况下，在光伏发电在全使用周期的发电基本不产生经济效益。本发明将解决这些问题，大幅提升单位光伏发电板的发电量。
4.一旦太阳能能够被人类充分采集，并且妥善利用，将会对社会产生重大影响。因为太阳能是清洁能源，不会造成二氧化碳的排放，同时如果太阳能的发电量占总发电量的比重增加的话，将会使电价降低，惠及民生。


技术实现要素：

5.本发明提出了一种光伏发电系统，目的是能够充分采集太阳光，使太阳能充分利用，其包括：光采集系统，包括采光器；光反应系统，包括箱体以及设置于所述箱体内的多个光伏电池组，所述箱体设置有进光口；光传输系统，包括光纤或光管，用于将所述光采集系统采集的光线传输至所述光反应系统。
6.本发明的进一步设置为：所述箱体内设置有多块隔板，当所述隔板处于关闭状态时，所述隔板与对应的所述光伏电池板构成一个封闭的平面并遮挡所述隔板后侧的所述光伏电池板；当隔板处于开启状态时，隔板与对应的光伏电池板之间留出了空隙。
7.本发明的进一步设置为：所述箱体内设置光压传感器、mcu以及伺服电机，所述伺服电机驱动所述隔板，所述mcu基于所述光压传感器的信号控制所述伺服电机。
8.本发明的进一步设置为：所述箱体的内壁涂有全反射材料。
9.本发明的进一步设置为：所述箱体设置有内设置有与所述进光口正对的球面反射镜。
10.本发明的进一步设置为：所述光管包括与所述光采集系统连接的多根支管以及连接所述光反应系统的主管。
11.本发明的进一步设置为：所述光管是内壁涂有全反射材料的空心管或外壁涂有全反射材料的实心高透明软管。
12.本发明的进一步设置为：所述光管为空心管，所述光管封闭设置。
13.本发明的进一步设置为：所述光管内填充有惰性气体。
14.本发明的有益技术效果为：在箱体内人为增加光压，并使发电的光伏电池板和收集来的光线处在同一密闭系统中，从而提高单位时间发电效率和发电时长。即利用光采集系统收集光线，光传输系统把收集到的光线输送到光反应系统中，再通过人为控制光反应系统中的光压，达到长时间、高转化率、高电流的光电效应结果。
附图说明
15.图1是本发明中光伏发电系统的结构示意图；图2是本发明中光伏发电系统的光反应系统的俯视结构示意图。
16.附图标记：1、采光器；2、光管；21、支管、22、主管；3、光反应系统；31、箱体；32、光伏电池板；33、隔板；34、进光口；35、光压传感器；36、球面反射镜；37、伺服电机。
具体实施方式
17.下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非旨在限制本发明的保护范围。
18.参见图1，本发明提出了一种光伏发电系统，其包括：光采集系统，包括采光器1；光反应系统3，用于将收集到的光线集中于一个系统内并用光伏电池板32发电；光传输系统，用于将所述光采集系统采集的光线传输至所述光反应系统3。
19.具体而言，光采集系统包括光采集器、多个光采集器的组合或多种光采集器的组合。光采集器的种类和组合形式不做具体限制。光采集器可选用例如板式、反射式、球面式、抛物面式等，无法进行穷举，本专利中述及的光采集器指代任何以反射和折射原理进行光线采集的设备，其他未具体提及的设备属于与本专利的光采集器实质相同。光采集器还可以固定调节支架上，用于对准太阳，提高采光效率。
20.光传输系统利用光的折射和反射原理，主要使用的设备是光纤或光管2，但优选光管2。光管2可以是内壁涂有全反射材料的空心管或外壁涂有全反射材料的实心高透明软管。当选用空心管时，将光管2进行封闭设置，内部进行干燥处理，光管2内部填充惰性气体。光管2设置有多根与各光采集器连接的支管21以及连接光反应系统3的主管22。光采集器采集到的光线进入到支管21中，并在主管22内汇集后进入到光反应系统3内。
21.光反应系统3具体包括箱体31，箱体31的内壁涂有全反射材料。箱体31的侧壁上开设一个进光口34，进光口34与光管2的主管22连接。进光口34是箱体31上唯一的出入口。箱体31的内部设置多个光伏电池板32以及多个隔板33。光线导入到箱体31后，一部分光线照射到光伏电池板32上会直接激发光电效应，产生电能；一部分光线被光伏电池板32反射走，但这部分光线会在箱体31内不断反射并再次照射到光伏电池板32上；一部分光线照射到光伏电池板32上但是没有及时触发光电效应的光子也会在箱体31内不断的移动，直至在光伏电池板32上触发光电效应。尽管会有一部分的光从进光口34逃出，但是总体来说箱体31内的光压会显著提升，进入到箱体31内的大多数光子都能够被利用上。
22.隔板33用于对进入箱体31内的光线进行遮挡。当隔板33处于关闭状态时，隔板33与对应的光伏电池板32构成一个封闭的平面，这个平面阻挡了光朝向隔板33的后侧照射。隔板33的后侧指的是隔板33背离进光口34的一侧。当隔板33处于开启状态时，隔板33与对应的光伏电池板32之间留出了空隙，可以使光线照射到隔板33的后侧。在箱体31内设置有光压传感器35、mcu以及伺服电机37。伺服电机37用于控制隔板33的运动，mcu基于光压传感器35的信号控制隔板33的开启状态和关闭状态。隔板33具体是平动还是翻转等运动，则不做具体限制。隔板33的前侧表面涂有全反射材料。隔板33关闭后，隔板33后侧的光伏电池板32将不再产生电流，而是将光在隔板33前侧集中利用，因为少量的光子照射到光伏电池板32上不会有效激发电流，但却造成了光的浪费。所以当收集的外部光线不足时，通过控制隔板33遮挡部分光伏电池板32，让光集中供给剩余的光伏电池板32继续发电。
23.隔板33并非与光伏电池板32一一对应，隔板33的数量以及位置2n的形式对应光伏电池板32的，即第一个隔板33设置于第二块光伏电池板32处，第二块隔板33设置于第四块光伏电池板32处，第三块隔板33设置于第八块光伏电池板32处，依此类推。但是，对应着最靠近进光口34的光伏电池板32也设置有一个隔板33。
24.总的来说，在箱体31内人为增加光压，并使发电的光伏电池板32和收集来的光线处在同一密闭系统中，从而提高单位时间发电效率和发电时长。即利用光采集系统收集光线，光传输系统把收集到的光线输送到光反应系统3中，再通过人为控制光反应系统3中的光压，达到长时间、高转化率、高电流的光电效应结果。
25.还需要提及的是，箱体31可以根据实际的情况加装散热装置，例如在箱体31外壁加设散热片，或者在箱体31内部加设水冷系统。另外，在箱体31的内部还需要设置一排正对着进光口34的球面反射镜36，球面反射镜36固定在隔板33的前侧表面，作用是将从进光口34进入到箱体31内的光线及时打散，让光线在箱体31内不断的反射直至在光伏电池板32上激发电流。
26.虽然已经参考优选实施例对本发明进行了描述，但在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件，尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。
27.在本发明的描述中，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不
能理解为指示或暗示相对重要性。
28.此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
29.术语“包括”或者任何其它类似用语旨在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、物品或者设备/装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其它要素，或者还包括这些过程、物品或者设备/装置所固有的要素。
30.至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。