[發明專利]一種組合式聚光器

無效

• 申請號: 200710100245.1
• 申請日: 2007-06-06
• 公開（公告）號: CN101320127A
• 公開（公告）日: 2008-12-10
• 發明（設計）人: 陳諾夫;崔敏;王彥碩;白一鳴;吳金良;黃添懋
• 申請（專利權）人: 中國科學院半導體研究所
• 主分類號: G02B19/00
• 分類號: G02B19/00
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司
• 代理人: 周國城

技術領域

本發明涉及聚光器技術領域，尤其涉及一種組合式聚光器。

背景技術

開發新能源是全世界面臨的共同課題。在新能源中，光伏發電倍受矚目，但由于過高的成本，目前還沒有充分進入市場。聚光太陽電池是降低太陽電池利用總成本的一種措施。它通過聚光器使較大面積的陽光會聚在一個較小的范圍內，形成″焦斑″或″焦帶″，并將太陽電池置于這種″焦斑″或″焦帶″內，以增加光強，克服太陽輻射能流密度低的缺陷，從而獲得更多的電能輸出。

因此，聚光太陽電池以減少給定功率所需的電池面積，用比較便宜的聚光器來部分代替昂貴的太陽電池。利用聚光器采集的太陽光，經過光纖傳送到礦井、地下室等無自然光照明的場所用于照明，是一項新的節能、環保的技術。

聚光器依光學原理可分為折射聚光器、反射聚光器和混合式聚光器等。折射聚光器元件可以是普通凸透鏡或者菲涅爾透鏡。菲涅爾透鏡是平面化的聚光鏡，與普通透鏡相比有質量輕，成本低的優點。反射聚光器包括拋物槽、平板、組合拋物面等，其主要反射鏡材料是鍍銀玻璃和鍍鋁面。

聚光器依聚光形式可分為線聚光器和點聚光器。線聚光器包括條形透鏡、拋物槽、線聚光組合拋物面等。點聚光器也叫軸向聚光器，這類聚光器中聚光的透鏡或反射鏡和焦斑處于同一條光學軸上。

利用聚光裝置匯聚太陽光時，只有與光軸平行的太陽光線，才能被匯聚到光軸焦點上，因此需要配置高精度的跟蹤系統，使聚光裝置的光軸時刻指向太陽方向。如果跟蹤精度達不到要求，則匯聚的光斑會發生偏移而不能均勻匯聚在光軸焦點上，造成光伏發電系統不能正常工作，甚至造成燒蝕，降低了聚光系統的可靠性和安全性。

發明內容

(一)要解決的技術問題

有鑒于此，本發明的主要目的在于提供一種組合式聚光器，以解決跟蹤系統精度不夠的問題，提高聚光系統的可靠性和安全性。

(二)技術方案

為達到上述目的，本發明提供了一種組合式聚光器，該聚光器包括一級折射式聚光器和二級反射式聚光器兩個子聚光器，所述二級反射式聚光器安裝于所述一級折射式聚光器的下方，入射光線經過所述一級折射式聚光器折射后直接會聚到所述一級折射式聚光器的光軸焦點上，或者光線經過所述一級折射式聚光器折射后，再經過所述二級反射式聚光器反射會聚到所述一級折射式聚光器的光軸焦點上。

上述方案中，所述入射光線的方向與所述一級折射式聚光器的光軸平行，所述入射光線經過所述一級折射式聚光器折射后直接會聚到所述一級折射式聚光器的光軸焦點上；

所述入射光線的方向與所述一級折射式聚光器的光軸不平行，所述入射光線經過所述一級折射式聚光器折射后，再經過所述二級反射式聚光器反射會聚到所述一級折射式聚光器的光軸焦點上。

上述方案中，所述一級折射式聚光器為凸透鏡，或為菲涅爾透鏡。

上述方案中，所述透鏡的制作材料為玻璃，或為樹脂材料。

上述方案中，所述二級反射式聚光器為圓錐形狀，或為棱錐形狀；所述二級反射式聚光器的內壁為鏡面反射器。

上述方案中，所述二級反射式聚光器的材料為金屬，或為工程塑料，或為聚合物基復合材料；所述二級反射式聚光器的內壁反射面采用金屬材料或金屬鍍膜材料。

上述方案中，所述二級反射式聚光器的高度小于或等于所述一級折射式聚光器的焦距。

上述方案中，所述二級反射式聚光器的高度小于所述一級折射式聚光器的焦距，所述二級反射式聚光器為單獨的反射式聚光器，所述二級反射式聚光器與所述一級折射式聚光器不接觸連接在一起。

上述方案中，所述二級反射式聚光器的高度等于所述一級折射式聚光器的焦距，所述二級反射式聚光器與所述一級折射式聚光器接觸連接在一起，且所述二級反射式聚光器兼作所述一級聚光器的支撐或連接裝置。

(三)有益效果

從上述技術方案可以看出，本發明具有以下有益效果：

1、本發明提供的這種組合式聚光器，采用一級折射式聚光器和二級反射式聚光器兩個子聚光器，二級反射式聚光器安裝于一級折射式聚光器的下方，入射光線經過一級折射式聚光器折射后直接會聚到一級折射式聚光器的光軸焦點上，或者光線經過一級折射式聚光器折射后，再經過二級反射式聚光器反射會聚到一級折射式聚光器的光軸焦點上，因此使得偏移的光線再次經過二級反射到光軸焦點上，解決了跟蹤系統精度不夠的問題，提高了聚光系統的可靠性和安全性。

2、本發明提供的這種組合式聚光器，采用一級折射式聚光器和二級反射式聚光器兩個子聚光器，由于經一級折射式聚光器折射的光線如果偏離光軸焦點，可經二級反射式聚光器再次反射到焦點上，有效地增大了太陽光的入射角。