一种有效提高光能转化效率的太阳能光伏组件的制作方法

本发明属于太阳能电池，更具体地说，本发明涉及一种有效提高光能转化效率的太阳能光伏组件。

背景技术：

1、太阳能光伏发电是利用半导体材料的光电效应，将太阳光转换成电能的装置。传统的太阳能光伏发电组件在北半球安装时，朝向正南方布置并且与水平方向呈特定夹角，能够尽可能接收较多的太阳光线。但是仍然存在下述问题：(1)缺乏根据太阳照射方向变化的角度调整机构，不能使太阳能电池板始终朝向与太阳光照射方向布置，导致每天接收的太阳能低；对于安装有角度调整机构的光伏组件而言，往往采用液压或气压伸缩缸实现角度的调整，在北方寒冷的室外环境下使用时，受低气温影响，伸缩缸会出现难以正常使用的问题，为了保证光伏电池板能够与太阳光时刻相对，需要增加维护人员的维护频率，提高了生产成本。(2)缺乏对光伏电池板的清理机构，导致太阳光照向光伏电池板的过程中有异物阻挡，导致光伏电池板接受的太阳光下降，降低光能转化效率，特别是在光伏电池板表面出现降雪时，几乎导致光能转化效率降至零，或者清理机构需要通过独立的动力源提供驱动动力，进一步提高了其生产成本。(3)通过支撑架对光伏电池板安装，不具备收放机构，在阴雨天、日落以后，光伏电池板仍然暴露在外界环境中，当有大风时，由于光伏电池板迎风面积大，容易将其吹变形或散架，影响光能转化效率，也增加了维护成本。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是提供能够保证光伏电池板接收尽可能多的光能，进而提高光电转化效率，并且适应纬度较高的地区，使寒冷冬季不对光电转化效率造成影响的一种有效提高光能转化效率的太阳能光伏组件。

2、为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种有效提高光能转化效率的太阳能光伏组件，包括第一基座和工作平台，工作平台放置在第一基座内，工作平台内设有第一动力腔和第二动力腔，所述工作平台内设有光能转化部、收放部和清理部；

3、收放部包括第一电机、三阶阶梯轴、连接轴、传动轴和撑开机构，第一电机通过联轴器与三阶阶梯轴之间固定连接，三阶阶梯轴的第一阶轴通过两组链条传动机构分别与连接轴和传动轴相连，三阶阶梯轴的第二阶轴和连接轴靠近第一电机的这一段均设有棘轮机构，三阶阶梯轴的第三阶轴端部通过设置的万向联轴器与撑开机构活动连接，其中连接轴和传动轴贯穿第一动力腔和第二动力腔；

4、光能转化部包括两组镜像设置的转化机构，转化机构包括设有开口的矩形安装边框、光伏电池板和钢化玻璃，其中光伏电池板设置在安装边框内，钢化玻璃固定设置在安装边框的开口处，安装边框下表面固接有滑杆，滑杆外围包裹有活动连接的套管。

5、本发明公开的一种有效提高光能转化效率的太阳能光伏组件，所述棘轮机构包括机械结构完全相同第一棘轮和第二棘轮；棘轮包括转动盘和安装盘，安装盘内侧壁固定设置有棘齿，转动盘边缘铰接有一棘爪，棘爪另一端与棘齿啮合，转动盘上固定设置有簧片，簧片另一端与棘爪连接的；其中第一棘轮的棘爪和第二棘轮的棘爪二者反向布置，第一棘轮的棘齿和第二棘轮的棘齿二者反向布置。

6、本发明公开的一种有效提高光能转化效率的太阳能光伏组件，所述撑开机构包括第二基座、第三基座、滑动撑开系统和连杆系统、其中第二基座和第三基座分别固定设置光能转化部顶部和底部，第三基座底部边角处与工作平台铰接，第三基座内还设有安装腔。

7、本发明公开的一种有效提高光能转化效率的太阳能光伏组件，所述滑动撑开系统包括滑动柱、滑轨、滑动座和丝杆组，其中滑动柱固定设置在第二基座与第三基座之间，滑轨固定设置在滑动柱表面，滑动座滑动安装在滑动柱外侧并与所述安装边框侧部铰接，滑动座两侧均设有第三连杆，第三连杆远离安装边框的另一侧与所述套管铰接；丝杆组顶部放置在第二基座内，丝杆组底部穿过第三基座，丝杆组底部的丝杆端头均设置有链轮，丝杆组内部的丝杆之间通过链轮采用链条传动机构连接，丝杆圆周表面设有螺纹，丝杆组与所述滑动座之间螺纹连接。

8、本发明公开的一种有效提高光能转化效率的太阳能光伏组件，所述连杆系统包括滑块、第一连杆、往复丝杆和齿轮箱，往复丝杆两端设置有齿轮并且其中间设置有螺纹，滑块安装在往复丝杆上且与往复丝杆之间蜗轮蜗杆传动，第一连杆的一端与滑块铰接，第一连杆的另一端与所述第三基座底部铰接，往复丝杆通过齿轮箱与所述连接轴啮合。

9、本发明公开的一种有效提高光能转化效率的太阳能光伏组件，所述清理部包括两组镜像设置的清理机构，清理机构包括滑轮、开设在所述安装边框外侧壁的滑槽、安装板、刮板和安装架；安装板设置在滑轮轴心处且与滑轮之间转动连接，安装板靠近安装边框的一侧固定设置有安装架，安装架另一侧设置有两组刮板，两刮板紧贴安装边框上表面和钢化玻璃上表面并保持平行布置，安装架上还固接有供水管，供水管底部还设置有在两组刮板之间的喷水头，安装架底部还设置有支撑弹簧，安装架顶部设置有第二连杆，第二连杆两端分别与安装架和所述第二基座之间铰接。

10、本发明公开的一种有效提高光能转化效率的太阳能光伏组件，所述工作平台两端设置有带齿的安装轴和轴承座，工作平台侧部设置有第二电机，第二电机通过齿轮与工作平台的安装轴的轴啮合带动工作平台转动。

11、本发明公开的一种有效提高光能转化效率的太阳能光伏组件，所述两组链条传动包括第一传动链轮、第二传动链轮、第三传动链轮和第四传动链轮，第一传动链轮和第二传动链轮通过链条连接，第三传动链轮和第四传动链轮通过链条连接。

12、采用本发明方案，同现有技术相比，具有以下有益效果：

13、(1)本申请能够对安装边框以及光伏电池板进行折叠收放，在日落至第二天日出的时间段能够对相关设备进行稳定收放，减少迎风面积，保证太阳能电池板整体稳定性，避免受大风天气影响降低其可靠性，提高使用寿命，进而间接提高光电转化效率。

14、(2)本申请中各种动力源均采用电机驱动的方式完成，且尽可能减少了电机的使用量，相较于传统应用气缸或液压缸的驱动方式，在寒冷冬季的室外环境下能够稳定运行，不需要工作人员进行解冻维护，能够保证光伏电池板时刻与太阳光正对，有效提高其光电转化效率。

15、(3)本申请在安装边框以及其中的光伏电池板的打开与折叠过程中，清理机构能够沿安装边框上方的钢化玻璃滑动，能够自动完成对钢化玻璃外表面的灰尘、积雪进行清理，保证太阳光能够尽可能的穿过钢化玻璃照射在光伏电池板上，提高光电转化效率。

16、(4)本申请能够控制光伏电池板绕垂直轴、水平轴转动，进行季节性、昼夜的周期变化，保证光伏电池板时刻追随太阳光的变化，能够有效提高光能接收效率，进而提高光电和转化效率。

17、以下将结合附图和实施例，对本发明进行较为详细的说明。

技术特征：

1.一种有效提高光能转化效率的太阳能光伏组件，其特征在于，包括第一基座(57)和工作平台(26)，工作平台(26)放置在第一基座(57)内，工作平台(26)内设有第一动力腔(34)和第二动力腔(35)，其特征在于，所述工作平台(26)内设有光能转化部、收放部和清理部；

2.根据权利要求1所述的一种有效提高光能转化效率的太阳能光伏组件，其特征在于，所述棘轮机构包括机械结构完全相同第一棘轮(24)和第二棘轮(33)；棘轮包括转动盘(47)和安装盘(48)，安装盘(48)内侧壁固定设置有棘齿(49)，转动盘(47)边缘铰接有一棘爪(50)，棘爪(50)另一端与棘齿(49)啮合，转动盘(47)上固定设置有簧片(51)，簧片(51)另一端与棘爪(50)连接的；其中第一棘轮(24)的棘爪(50)和第二棘轮(33)的棘爪(50)二者反向布置，第一棘轮(24)的棘齿(49)和第二棘轮(33)的棘齿(49)二者反向布置。

3.根据权利要求1所述的一种有效提高光能转化效率的太阳能光伏组件，其特征在于，所述撑开机构包括第二基座(11)、第三基座(21)、滑动撑开系统和连杆系统、其中第二基座(11)和第三基座(21)分别固定设置光能转化部顶部和底部，第三基座(21)底部边角处与工作平台(26)铰接，第三基座(21)内还设有安装腔(23)。

4.根据权利要求2所述的一种有效提高光能转化效率的太阳能光伏组件，其特征在于，所述滑动撑开系统包括滑动柱(13)、滑轨(20)、滑动座(14)和丝杆组(37)，其中滑动柱(13)固定设置在第二基座(11)与第三基座(21)之间，滑轨(20)固定设置在滑动柱(13)表面，滑动座(14)滑动安装在滑动柱(13)外侧并与所述安装边框(1)侧部铰接，滑动座(14)两侧均设有第三连杆(19)，第三连杆(19)远离安装边框(1)的另一侧与所述套管(18)铰接；丝杆组(37)顶部放置在第二基座(11)内，丝杆组(37)底部穿过第三基座(21)，丝杆组(37)底部的丝杆(22)端头均设置有链轮，丝杆组(37)内部的丝杆(22)之间通过链轮采用链条传动机构连接，丝杆(22)圆周表面设有螺纹，丝杆组(37)与所述滑动座(14)之间螺纹连接。

5.根据权利要求2所述的一种有效提高光能转化效率的太阳能光伏组件，其特征在于，所述连杆系统包括滑块(30)、第一连杆(31)、往复丝杆(29)和齿轮箱，往复丝杆(29)两端设置有齿轮并且其中间设置有螺纹，滑块(30)安装在往复丝杆(29)上且与往复丝杆(29)之间蜗轮蜗杆传动，第一连杆(31)的一端与滑块(29)铰接，第一连杆(31)的另一端与所述第三基座(21)底部铰接，往复丝杆(29)通过齿轮箱与所述连接轴(32)啮合。

6.根据权利要求2所述的一种有效提高光能转化效率的太阳能光伏组件，其特征在于，所述清理部包括两组镜像设置的清理机构，清理机构包括滑轮(5)、开设在所述安装边框(1)外侧壁的滑槽(4)、安装板(6)、刮板(7)和安装架(8)；安装板(6)设置在滑轮(5)轴心处且与滑轮(5)之间转动连接，安装板(6)靠近安装边框(1)的一侧固定设置有安装架(8)，安装架(8)另一侧设置有两组刮板(7)，两刮板(7)紧贴安装边框(1)上表面和钢化玻璃(3)上表面并保持平行布置，安装架(8)上还固接有供水管(9)，供水管(9)底部还设置有在两组刮板(7)之间的喷水头(10)，安装架(8)底部还设置有支撑弹簧(16)，安装架(8)顶部设置有第二连杆(12)，第二连杆(12)两端分别与安装架(8)和所述第二基座(11)之间铰接。

7.根据权利要求1所述的一种有效提高光能转化效率的太阳能光伏组件，其特征在于，所述工作平台(26)两端设置有带齿的安装轴和轴承座(59)，工作平台(26)侧部设置有第二电机(58)，第二电机(58)通过齿轮(60)与工作平台(26)的安装轴的轴啮合带动工作平台转动。

8.根据权利要求1所述的一种有效提高光能转化效率的太阳能光伏组件，其特征在于，所述两组链条传动包括第一传动链轮(43)、第二传动链轮(44)、第三传动链轮(45)和第四传动链轮(46)，第一传动链轮(43)和第二传动链轮(44)通过链条连接，第三传动链轮(45)和第四传动链轮(46)通过链条连接。

技术总结
本发明公开了一种有效提高光能转化效率的太阳能光伏组件，包括第一基座和工作平台，工作平台放置在第一基座内，工作平台内设有第一动力腔和第二动力腔，所述工作平台内设有光能转化部、收放部和清理部；本申请能够对安装边框以及光伏电池板进行折叠收放，在日落至第二天日出的时间段能够对相关设备进行稳定收放，减少迎风面积，保证太阳能电池板整体稳定性，避免受大风天气影响降低其可靠性，提高使用寿命，进而间接提高光电转化效率。

技术研发人员：吴昊阳,潘亮,汪文安,王羽,刘俊彪,王高伟,张异,居香舟,葛晓丽,张德谨
受保护的技术使用者：江苏省建筑工程质量检测中心有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15