[發明專利]太陽能集光器

有效

• 申請號: 201210167212.X
• 申請日: 2012-05-25
• 公開（公告）號: CN103424857A
• 公開（公告）日: 2013-12-04
• 發明（設計）人: 梁肇文
• 申請（專利權）人: 中央大學
• 主分類號: G02B19/00
• 分類號: G02B19/00;G02B6/00
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 趙蓉民

技術領域

本發明關于一種太陽能集光器。

背景技術

由于石油、燃煤等自然資源逐漸消耗殆盡，有關太陽能的研究發展愈來愈多，而太陽能應用技術的缺點在于太陽能的轉換效率偏低，但相較于其它傳統的轉換能量方式，在成本上卻高出許多，故提高太陽能的利用效率以及降低太陽能轉換成本遂成為近年來研究上的重要目標。

為了提高對于太陽光的利用效率，其中一種方法便是使用結合導光組件模塊的太陽能集光器，將太陽光通過導光組件的引導，傳導至太陽能電池或熱傳導組件，以增加太陽光的收集效能，進而提升太陽能轉換裝置的生產效率。已知的太陽能轉換裝置需要通過太陽能集光器，以將入射的太陽光聚集至出光側的多個焦點，以供太陽能電池或熱傳導組件使用。然而，其匯聚光線的焦距造成了已知太陽能轉換裝置的巨大體積，大體積的太陽能轉換裝置不僅需要耗費較高的制作及材料成本、較難精密移動控制太陽追蹤（Solar?tracking），而且還需要大面積的裝設區域。

因此，如何提供一種太陽能集光器，具有薄型化的優點，進而減少太陽能集光器的材料成本，以便于各種應用，已成為當前重要課題。

發明內容

本發明的目的為提供一種太陽能集光器，具有薄型化的優點，進而減少太陽能集光器的材料成本。

本發明可采用以下技術方案來實現的。

本發明的一種太陽能集光器，具有相對的一第一側以及一第二側，且太陽能集光器包括一第一光導引模塊及一第二光導引模塊。第一光導引模塊具有一第一表面、一第一反射面及一第一轉接反射面，第一表面及第一轉接反射面位于第一側，第一反射面位于第二側。第二光導引模塊具有一第二表面、一第二反射面及一第二轉接反射面，第二表面及第二轉接反射面位于第一側，第二反射面位于第二側，其中光線通過第一光導引模塊的第一表面入射后，經第一反射面反射并于第一光導引模塊內傳遞，再被第一轉接反射面反射至第二光導引模塊。

在一實施例中，第二表面的離開光線的延伸匯聚點與第一轉接反射面的離開光線的延伸匯聚點實質上共點。

在一實施例中，第二表面的離開光線的延伸匯聚點與第一轉接反射面的離開光線的延伸匯聚點之間的可容許誤差距離為d，第二表面的離開光線的延伸匯聚點與第二表面之間的距離為L₁，第一轉接反射面的離開光線的延伸匯聚點與第一轉接反射面之間的距離為L₂，其中滿足以下不等式：

在一實施例中，第一光導引模塊與第二光導引模塊并排設置。較佳的，第一光導引模塊及第二光導引模塊并排設置的方向實質上與光線被導引的主要方向平行。

在一實施例中，第一光導引模塊及第二光導引模塊呈一同心圓排列，且光線主要被導引至同心圓的圓心。

在一實施例中，經第一轉接反射面反射的光線射至第二光導引模塊的第二反射面。

在一實施例中，光線經第一轉接反射面反射后形成平行光，且與光線穿過第一表面或第二表面后的方向實質上平行。

在一實施例中，第一表面及/或第二表面為一平面、一凸面、一凹面、或一楔型面。在此須說明的是，說明書中所提及的凸面或凹面，皆以對于光行進路線而言，其接觸到表面時的觀點來定義，而并非以光導引模塊的外觀來定義。

在一實施例中，第一反射面及/或第二反射面與第一轉接反射面及/或第二轉接反射面分別為非球面、或自由光學曲面（free?form?optical?surface）。

在一實施例中，第一光導引模塊及/或第二光導引模塊的形狀為環狀、直線狀或曲線狀。

在一實施例中，第一光導引模塊及第二光導引模塊包括透光材料。

在一實施例中，太陽能集光器還包括一容置模塊，與第一光導引模塊或與第二光導引模塊連結，容置模塊具有一容置部，以容置一光電轉換組件或一熱能傳遞媒介。其中，容置部位于第一側或第二側、或第一側與第二側之間。

在一實施例中，第一光導引模塊及第二光導引模塊具有一導引本體，第一側及第二側位于導引本體的相對兩側。

在一實施例中，第一光導引模塊及第二光導引模塊還包括相對設置的一第一透鏡及一第二透鏡，第一透鏡包括第一側、第一表面、第二表面、第一轉接反射面及第二轉接反射面，第二透鏡包括第二側及第一反射面及第二反射面。

在一實施例中，太陽能集光器還包括至少一個光線匯聚組件，其設置于第一光導引模塊及第二光導引模塊的第一側，光線經光線匯聚組件聚集至第一表面及第二表面，且光線匯聚組件調整通過的光線，以維持第二表面的像點與第一轉接反射面的像點實質上共點。