复色光的聚光器的制造方法

复色光的聚光器的制造方法
【专利摘要】太阳能电流聚光器的一个示例具有包括多个面板的初级菲涅尔透镜，这多个面板中的每一个与透镜次级透镜中的相应面板构成科勒积分器。由此得到的多个积分器将太阳光集中到共同的多结光伏电池上。积分器在不同结所需的不同波段中提供匹配的照明。使用类似几何结构的照明器也是可能的。
【专利说明】复色光的聚光器
[0001] 相关申请的交叉引用
[0002] 本申请要求Benitez和Mifiano在2012年4月16日提交的名为"Domed Fresnel K6hler Concentrator"的编号为61/687, 002的美国临时专利申请的权益，其通 过引用而整体结合于此。
[0003] 参照了都是以Mifiano等人的名义在2008年Ii月18日提交的题为"Kiihler Concentrator"的编号为61/115,892的美国临时专利申请以及在2009年6月8日提交的 相同标题的编号为61/268, 129的美国临时专利申请以及以Benitez等人的名义在2009年 10月 6 日提交的题为"Kdhlei* concentrator azimuthally combining radial-Kdhler1 sub-concentrators"的编号为61/278, 476的共同受让的美国临时专利申请，以及随后发 生的在2011年8月16日授权的题为"Kdhler Concentrator"的编号为8, 000, 018的美 国专利，其通过引用而整体结合于此。
[0004] 参照了 Mifiano等人受让的编号为 PCT/US 2006/029464(W0 2007/016363)以 及Benitez等人受让的编号为PCT/US 2007/063522(W0 2007/103994)的共同受让的国际 专利申请，其通过引用而整体结合于此。
[0005] 本申请中示出并描述的设备的实施例可以在以下美国专利和专利申请和/或其 他国家的等价物中的一个或多个的范围内：Mifiano等人名下的在2003年10月28日 授权的美国专利6, 639, 733,以及Benitez等人名下的在2008年12月2日授权的美国专 利7, 460, 985 ;上面提到的WO 2007/016363,以及同样在Mifiano等人名下的在2008年 12月25日公开的相同标题的US 2008/0316761 ;Benitez等人名下的在2007年9月13日 公开的题为"Multi-Junction Solar Cells with a Homogenizer System and Coupled Non-Imaging Light Concentrator" 的 WO 2007/103994 ;Benitez 等人名下的在 2008 年 9 月 18 日公开的题为"Optical Concentrator Especially for Solar Photovoltaic，' 的US 2008/0223443 ;以及Benitez等人名下的在2009年3月19日公开的题为 "Multi-Junction Solar Cells with a Homogenizer System and Coupled Non-Imaging Light Concentrator，，的 US 2009/0071467。
[0006] 术语表
[0007] 初级光学元件（Primary Optical Element,POE) -从太阳或其它源接收光并将其 向次级光学元件集中的光学元件（其可以是折射元件的一个表面）。
[0008] 次级光学元件（Secondary Optical Element, S0E) -从初级光学元件接收光并将 其向太阳能电池或其它目标集中的光学元件（其可以是折射元件的一个表面）。
[0009] 科勒积分器（Kdhler integrator) -严格地说是其中初级光学元件将源成像到 次级光学元件上并且次级光学元件将初级光学元件成像到目标上的光学器件。在本说明书 中，如在下面说明的，初级光学元件的焦点有意地不与次级光学元件完全一致。
[0010] 平行接受角Up) -对于扁平的矩形太阳能电池，在包含完美对准方向并且平行 于太阳能电池的两条边的平面中入射光的相对于完美对准方向的角度，与沿着完美对准方 向的相等入射辐照相比在该角度处电池光电流下降10 %。
[0011] 对角接受角（ad)-在平行于完美对准方向并且包含太阳能电池的一条对角线的 平面中入射光的相对于完美对准方向的角度，在该角度处电池光电流下降10%。
[0012] 几何集度（Geometrical concentration, Cg) -POE的垂直于太阳中心方向的投影 面积与电池面积的比例。
[0013] 集度接受积（Concentration-Acceptance Product, CAP) -与任意太阳能聚光架 构相关的参数，并且其被定义为几何集度的平方根乘以（作为平行和对角接受角中的最小 值的）接受角的正弦的积。一些光学架构具有比其他更高的CAP，从而使得能够得到更高的 集度和/或更高的接受角。对于特定的结构，当几何集度被改变时，CAP几乎是恒定的，所 以增加一个参数的值会降低另一个参数的值。
[0014] 菲涅尔刻面（Fresnel Facet) -通过折射使光偏离的非连续-倾斜透镜的元件。
[0015] 笛卡儿卵形线一在成像和非成像光学元件中用来将一簇给定光转化为另一预定 簇的曲线（严格地说是曲线族）。参见参考文献[10]，第185页，参考文献[14]。
[0016] 完美对准位置一入射准直光或者入射阳光的中央方向（集中在标称方向 (nominal direction)的源直径0.5° )，离开该方向性能会在所有方向上下降。在下面描 述的所有实施例中，完美对准位置是总体聚光器的对称平面的交叉线，但是对于单个段不 一定如此。然而，性能下降的速率在不同平面中可以是不同的，例如见上面的ad。
[0017] 均匀度一在太阳以完美对准位置为中心的情况下电池上的最小辐照度与最大辐 照度的比例。

【背景技术】
[0018] 三结（Triple-junction)光电太阳能电池是昂贵的，因此期望在实际中以尽可能 多的集度来操作。然而，当入射辐射的本地集度超越2, 000?3, 000个太阳（sun)时，当前 可以获得的多结光电太阳能电池的效率将变糟。现有技术的一些聚光器设计关于电池上的 通量分布具有大量非均匀度，以致于出现多达20 X的平均集度（具有500 X的平均集度的 9, 000-11，000X的集度）的"热点（hot spot)"，从而极大地限制了在商业上可行的最大平 均集度。
[0019] 通过使用在经典光学元件中为公知方法的长光管匀束器（light-pipe homogenizer)，有潜力在太阳能电池上获得良好的福照度均勻度。请见参考文献[1]。当 使用光管匀束器时，太阳能电池紧附到光管的一端并且光在光管壁上一些反弹之后到达电 池。随着光管长度被增加，电池上的光分布变得更加均匀。然而，将光管用于聚光光伏设 备（CPV)具有一些缺陷。第一缺陷是，在高照明角度的情形下，光管的反射表面需要被金属 化，这相对于基于介电的光管中的磨光表面的完全内反射的近乎完美反射性降低了光学效 率。第二缺陷是，为了良好匀束性，相对长的光管是必要的，但是增加光管长度既增加其吸 收又降低了装置的机械稳定性。第三缺陷是，对于相对厚（小）的电池，由于来自用于将电 池保持到光管的末端的结合材料（通常由硅橡胶制成）的边缘的侧面光溢出，光管并不合 适。最后，粘合层中使用的结合材料的量是至关重要的。太少材料则电池的一部分之上将 是空气间隙，从而导致由菲涅尔反射引起的损失。太多材料将导致上述溢出问题。电池的 面积越小，则通过溢出损失更大比例的太阳辐射。即使如此，光管在CPV系统中已被提议多 次，参见参考文献[2]、[3]、[4]、[5]、[6]和[7]，其使用比电池尺寸长得多的光管长度，通 常为4-5倍。
[0020] 用于实现电池上的良好均匀度的另一策略是科勒照明器。该技术可以解决或者至 少减轻均匀度问题，而不用折衷接受角，也不会增加组装难度。
[0021] Sandia Labs在八十年代后期提出了使用科勒积分的第一光伏聚光器（请见参 考文献[8])，而且后续被Alpha Solarco商业化。该设计使用标准的径向同心菲涅尔透 镜作为其初级光学元件（Ρ0Ε)，并且封装光伏电池的成像单表面透镜（称为SIL0(SIngLe Optical)，用于单光学表面）是其次级光学元件（SOE)。这种方式使用两个成像光学透镜 (菲涅尔透镜和SIL0)，其中SILO被布置在菲涅尔透镜的焦平面并且SILO将菲涅尔透镜 (其被非均匀地照明）成像到光伏电池。因此，如果电池是方形的，该初级元件可以被方形 裁剪，而不损失光学效率。
[0022] 尽管电池具有简单性和高度的照明均匀度，Sandia Labs系统的实际应用仍然局 限于低集度，这是因为它具有低的集度接受积，大约为0.3° (在300X时为土Γ )。这是 由于成像次级元件不能够在电池上获取高照明角度，因此即使在集度比例仅为300X时也 产生低接受角。
[0023] 另外一个先前提议的科勒方式使用4个光学表面，以获取高接受角和太阳能电池 上相对均匀辐射分布的光伏聚光器（见参考文献[9])。该聚光器的POE是将太阳成像到 SOE的孔径（aperture)上的双非球面成像透镜。适于次级光学元件的是在参考文献[10]、 [11]和[12]中描述的由SMS设计的RX聚光器。这是一个工作在聚光器的热力学极限附近 的成像元件。该聚光器仅由学术兴趣，这是因为双非球面元件和RX聚光器对实际应用而言 在经济上都是不可行的，并且光伏电池的热管理在这种配置中也是不切实际的。
[0024] 与先前的科勒方式相比，在US 8, 000, 018B2中，这里的发明人中的一些发现增加 集度接受积的实际解决方案。其包括将POE和SOE划分为提供独立科勒通道（channel)的 多个区段（sector)，所以每个SOE区段需要管理仅对应的更小视场并且提供相应更小的集 度。此外，多通道方式由于叠加原理而提供了进一步的改善和鲁棒性：由POE图像之一的任 何原因引起的劣化由于其对所产生的总辐照度的更小贡献而比在单通道情况下（如前面 提到的SILO的问题）更不显著。
[0025] US 8, 000, 018 B2中最注意的实施例包括4重对称扁平菲涅尔透镜和4重单表面 次级透镜。该设备使用单个波长来构思设计每一个菲涅尔透镜象限。单色焦点的位置被指 示为位于SOE的表面上，或者位于SOE的主体内部更深处，离某一弦（chord)更近。未曾指 示将光学元件对多结太阳能电池的不同光谱带的不同响应--其组合行为是强烈非线性 的--考虑在内的复色设计。
[0026] 这种复色优化尚未被应用于其他相关架构，如也在US 8,000,018 B2中提到的9 重菲涅尔科勒设计。
[0027] 尽管本申请中使用的多数菲涅尔透镜是扁平的，但是利用旋转对称的圆顶透镜 [5]已经实现了更好的集度接受角积。
[0028] 如在共同受让的US 2010/0269885中描述的，从多结太阳能电池获得最佳效率可 能需要极小心地平衡不同电池的辐照。
[0029] 在从具有白光源的照明器（luminaire)产生白光束时发生多数相同或者极为相 似的问题，从而逆转了光线的方向。


【发明内容】

[0030] 本发明的实施例提供了在太阳能电池上结合高几何集度、高接受角和高辐照度均 匀度的不同光伏聚光器。在所有实施例中，初级光学元件和次级光学元件各自为双凸透镜 状以形成多个节（segment)。初级光学元件的节和次级光学元件的节相结合，以形成科勒积 分器。多个节导致多个科勒积分器，这多个科勒积分器共同地将其入射太阳光聚焦到共同 目标上，诸如多结光伏电池上，从而考虑到复色优化手段分别对多结太阳能电池的不同光 谱带的响应。对于不同的单独科勒积分器，任意热点通常在不同地方，而且这多个科勒积分 器进一步在目标电池上平均多个热点。
[0031] 本发明的实施例提供了光学设备，包括：多结光伏电池，其中每个结可操作来将相 应波段的光转换为电力；折射第一光学元件，其具有多个节，这多个节各自被安排为聚焦来 自共同源的入射准直光；以及第二光学元件，其具有多个节，这多个节各自被安排为将来自 所述第一光学元件的相应节的光引导到所述光伏电池上；其中，所述波段中的两个波段的 入射光的接受角在5:4到4:5的比例内。
[0032] 接受角对于所述波段中的最短波段和最长波段的入射光并且有利地对于三个或 者更多波段中的所有波段的入射光可以在5:4到4:5的比例内。
[0033] 如果电池、第一光学元件（投影到垂直于完美对准方向的平面中）和第一光学 元件中的各节（被类似地投影）都是方形的并且都被对准在同一方向上，则α ρ(顶）与 a d(底）的比例理想地在5:4到4:5的比例内，其中α ρ (顶）是在平行于电池的一边的平 面中测量的所述波段中的最短波段的接受角，ad(底）是在包含电池的对角线的平面中测 量的所述波段中的最长波段的接受角，并且所述接受角中的每一个被定义为均匀入射准直 光与完美对准方向之间的角度，以该接受角被引导到电池上的光能是针对完美对准方向上 的相同入射准直光被引导到所述电池上的能量的90%。
[0034] 第一光学元件可以是菲涅尔透镜或者其他非连续表面透镜。菲涅尔透镜中的各节 然后可以包括具有不同中心的菲涅尔透镜。作为替代，第一光学元件然后可以包括在一个 面上形成有对于所有节所共有的菲涅尔透镜并且在另一个面上形成有对于每一个节的单 独连续斜率透镜的片（sheet)。菲涅尔透镜可以是圆顶的。
[0035] CAP对于所述波段中的至少两个波段并且优选地同时对于所述波段中的所有波段 可以至少是〇. 45。
[0036] 对于所有波段，完美对准方向上的均匀度可以至少是0.5、更好地至少是0.67、优 选地至少是0.8。
[0037] 本发明的一个实施例提供了一种光学器件，包括：具有多个节的初级光学元件，其 在一个示例中数目为4 ;以及具有多个节的次级光学元件，其在一个示例中是透镜光学表 面的4个透镜光栅（Ienticulation);其中初级光学元件中的每一个节与次级光学元件中 的相应节一起构成多个科勒积分器中的一个。这多个科勒积分器在位置和方位上被布置为 将来自共同源的多个光谱带中的光引导到共同目标上。
[0038] 例如，在太阳能光伏聚光器的情况下，该源是太阳。无论其是共同源还是共同目 标，另一个可以是该设备的一部分或者与之相连。例如，在太阳能光伏聚光器中，目标可以 是光伏电池。
[0039] 本发明的实施例还提供了其他形式的聚光器和准直器（collimator)，包括具有类 似光学属性的集光器（light collectors)和照明器。在设备是集光器情况下的共同源或 者在设备是照明器情况下的共同目标可以位于设备外部。下面的实施例主要旨在用作太阳 能聚光器。对于照明器，源和目标通常被互换，使得光被高度集中在"次级"光学元件后面 的源处，并且主要在其到"初级"光学元件前面的外部目标的路上被准直。
[0040] 本发明的实施例还提供了设计和制造太阳能聚光器和具有指定新颖属性的其他 光学器件的方法。
[0041] 本发明的实施例使得可以同时解决以下三个问题或者至少减轻不同时解决以下 三个问题的后果：
[0042] 1.对于垂直（完美对准）入射的三个或者更多波段中的所有波段，光线采集效率 将是尽可能接近100 %，就是说，三个顶部、中部和底部结的光线被完全采集。
[0043] 2.电池上针对三个或更多波段的辐照度被平衡。这在诸如科勒积分的没有均匀化 方案的单色设计中未被得到，其中通常中间波段在中心产生热点。
[0044] 3.三个段的整体接受角将被最大化，这通常需要三个段的接受角被尽可能相等地 平衡，这是因为三个接受角中的最小者有效地限制器件的整体接受。

【专利附图】

【附图说明】
[0045] 图1是先前提议的4重科勒聚光器的初级透镜和次级透镜的透视图。
[0046] 图2示出了通过用于三个不同波长的光线的太阳能聚光器的一个实施例的SOE的 一组三个光线追迹（ray trace)。
[0047] 图3A示出了入射角等于0· 95 α的顶部结段（top-junction band)的平行方向上 的光线追迹。
[0048] 图3B示出了与图3A中的光线追迹类似的光线追迹，但是在对角方向上并且针对 底部结段。
[0049] 图4A是针对光伏电池中使用SOE的最远点优化的扁平POE设计的顶部结段的面 积上的位置的辐照度的绘图（plot)。
[0050] 图4B是针对底部结段的类似于图4A的绘图。
[0051] 图4C是使用SOE的最近点优化的类似于图4A的绘图。
[0052] 图4D是针对底部结段的类似于图4C的绘图。
[0053] 图5A是RR圆顶菲涅尔科勒聚光器的初级透镜和次级透镜的透视图。
[0054] 图5B是示出光线追迹的图5A的SOE的放大示图。
[0055] 图6是示出圆顶聚光器的设计的轴向剖面图。
[0056] 图7A是具有针对最大均匀度优化的圆顶POE的聚光器的顶部结段的辐照度的3D 绘图。
[0057] 图7B是针对底部结段的类似于图7A的绘图。
[0058] 图7C是具有针对最大CAP优化的圆顶POE的聚光器的顶部结段的辐照度的3D绘 图。
[0059] 图7D是针对底部结段的类似于图7C的绘图。
[0060] 图8A示出了由上表面上的透镜光栅和下侧上的公共非旋转对称（螺旋）菲涅尔 透镜形成的具有四个节的圆形圆顶菲涅尔透镜的平面图和透视图。
[0061] 图8B是取自图8A的圆形透镜的方形菲涅尔透镜的顶向透视图。
[0062] 图9A是2节RR菲涅尔科勒聚光器的初级和次级透镜的透视图。
[0063] 图9B是示出光线追迹的图9A中的SOE的放大图。
[0064] 图10是9节RR菲涅尔科勒聚光器的初级和次级透镜的透视图，以及具有和没有 光线追迹的SOE的两个不同的放大示图。

【具体实施方式】
[0065] 通过参照下列对本发明实施例的详细描述以及阐述了运用本发明各种原则的例 示性实施例的附图，可以获得对本发明各种特征和优点的更好理解。
[0066] 在这些实施例中描述的初级光学元件（POE)被形成为多个节，从而展示多重对称 性。在本申请教导的实施例中，次级光学元件（SOE)具有与相应POE相同的多重对称性。 POE的每一个节与SOE的对应节一起构成多个科勒积分器节中的一个。这多个科勒积分器 节结合以将入射的阳光集中到共同的光伏电池上。
[0067] 当前可以获得的太阳能聚光器的太阳能电池使用通常被称作顶部（顶）、中部 (中）和底部（底）的三个结，这三个结对太阳辐射中的不同光谱带敏感。结的半导体物 理决定了该结可以转换为电能的光的最小光子能量（最大波长）。通常，顶部结从350到 690nm敏感，中部结从690nm到900nm敏感，并且底部结超过900nm敏感（锗底部结原则上 可以使用下至大约1800nm的光，而铟镓砷（InGaAs)或氮铺砷化铟镓（InGaAsNSb)底部结 可以使用下至仅大约HOOnm的光），电池带之间的转换不一定是突然的。当POE是镜子时， 反射光线的方向不取决于波长，并且单色聚光器设计足以预测全光谱性能。
[0068] 然而，在所有当前实施例中，POE是折射的，并且透镜材料的折射率随着波长的变 化（通常被称为材料色散，其是成像光学元件中的色差的原因）导致不同波长的光线被向 不同方向折射，从而到达SOE中的不同点。对于太阳聚光器，不同结段的这些取决于波长 的光线偏差将造成应当被考虑在内的两个效果：（1)对于不同结可能存在三个不同的接受 角；以及（2)辐照度分布对于不同结也可能是不同的。第一效果的结果是聚光器整体的有 效接受角是三者中的最小者，从而限制了设备的CAP。第二效果降低了总体太阳能电池效 率，这是因为三个结串行工作并且最低照亮的结限制了堆（stack)的电流输出。当三个结 所使用的波段的辐照度分布不同时，最小亮度限制在本地发生，仅部分地被横向电流减轻， 即使当电池的总集成照明对三个结相同时也是如此。
[0069] 图1示出了更早的US 8, 000, 018 B2中的实施例中的一个，其中POE是具有4重 对称的扁平菲涅尔透镜。四个菲涅尔透镜节中的每一个是相对于四个轴之一具有旋转对称 性的透镜的一部分，这四个轴彼此不重合并且与总体光系统的中心不重合。垂直入射光线 11被划分为四个不连续的束以到达4重对称SOE的四个瓣（lobe)。POE透镜节的焦点12 被形成为接近SOE的前表面。该设计忽略了色散，并且假定追踪单组光线是足够的。
[0070] 本申请中的实施例被进行复色优化以获得可以实现高光学效率并且还校正上面 提到的两个效果的解决方案。就是说，它们可以作为附加性能目标实现：（1)由三个结中的 最小接受角给出的聚光器接受角α是最大的，并且（2)三个结的辐照度分布是非常类似 的。
[0071] 虽然这里描述的优化可被应用于一般的NXM对称设计，但是三个具体优选实施 例被包括在本发明中：具有扁平或圆顶菲涅尔初级透镜的2x2对称，其将被简称为4重；具 有扁平或圆顶菲涅尔透镜的3x3对称，其将被简称为9重；以及具有扁平或圆顶菲涅尔初级 的2x1对称，其将被简称为2重。
[0072] 性能目标（1)是通过POE优化获得的。为了示出该优化，图2示出了沿着4重SOE 202的对角线的横截面的侧视图，其中三结电池201被顶部结波段的光线205、中部结波段 的光线204和底部结波段的光线203照明。POE(未在图2中示出）被假定为菲涅尔透镜。 聚焦区域位于三个非常不同的位置206、207和208,顶部结焦点206最浅并且底部结焦点 208最深入SOE。
[0073] 虽然在US 8, 000, 018 Β2中仅单个聚焦区域被提到，但是这里公开的复色优化将 考虑到三个焦点的位置。在扁平菲涅尔POE的情况下，它们的位置无法被独立地控制，所以 我们可以指定一个焦点的位置并且计算另外两个。
[0074] 如果SOE进行的光线的进一步折射未被干预的话，一个焦点优选可被指定为这 样一个点--选中颜色的光概念上将被POE聚焦于此。例如，图2中的点209对应于波 长550nm的光的这种想像焦点。图2中示出的倾斜坐标系统χ-ζ中的点209的两个坐标 (x m，zm)构成为了实现性能目标（1)而要改变的两个参数。因此，目标是解决寻找双变量函 数a (xm，zm)的最大值的数学问题。因为a =min{a (顶），α (中），α (底）}的定义是 非常非线性的并且其导数不是连续的，因此将该函数的整体形状可视化是有用的。例如，在 4重实施例的情况下，以下不等式在最优值附近有效。

【权利要求】
1. 一种光学器件，包括： 多结光伏电池，其中每个结可操作来将相应波段的光转换为电力； 折射第一光学元件，其具有多个节，该多个节各自被安排为聚焦来自共同源的入射准 直光；以及 第二光学元件，其具有多个节，该多个节各自被安排为将来自所述第一光学元件的相 应节的光引导到所述光伏电池上； 其中，所述波段中的两个波段的入射光的接受角在5:4到4:5的比例内。
2. 如权利要求1所述的光学器件，其中，所述波段中的最短波段和最长波段的入射光 的接受角在5:4到4:5的比例内。
3. 如权利要求1所述的光学器件，其中，所述波段中的所有波段的入射光的接受角在 5:4到4:5的比例内。
4. 如权利要求1所述的光学器件，其中，所述电池是方形的，所述第一光学元件到垂直 于完美对准方向的平面中的投影是方形的，并且所述第一光学元件中的各节到垂直于所述 完美对准方向的平面中的投影是方形的。
5. 如权利要求4所述的光学器件，其中，ap(顶）与ad(底）的比例在5:4到4:5的 比例内，其中ap(顶）是在平行于所述电池的一边的平面中测量的所述波段中的最短波 段的接受角，a d(底）是在包含所述电池的对角线的平面中测量的所述波段中的最长波段 的接受角，并且所述接受角中的每一个被定义为均匀入射准直光与完美对准方向之间的角 度，以所述接受角被引导到所述电池上的光能是针对所述完美对准方向上的相同入射准直 光被引导到所述电池上的能量的90%。
6. 如权利要求1所述的光学器件，其中，所述第一光学元件是菲涅尔透镜。
7. 如权利要求6所述的光学器件，其中，所述菲涅尔透镜中的各节包括具有不同中心 的菲涅尔透镜。
8. 如权利要求6所述的光学器件，其中，所述第一光学元件包括在一个面上形成对于 所有节所共有的菲涅尔透镜并且在另一个面上形成对于每一个节的单独连续斜率透镜的 片。
9. 如权利要求6所述的光学器件，其中，所述菲涅尔透镜是圆顶的。
10. 如权利要求1所述的光学器件，其中，对于所述波段中的至少两个波段，集度接受 积CAP至少是0. 45。
11. 如权利要求10所述的光学器件，其中，对于所述波段中的所有波段，所述CAP至少 是 0. 45。
12. 如权利要求1所述的光学器件，其中，完美对准方向上的均匀度对于所有波段至少 是 0? 5。
13. 如权利要求12所述的光学器件，其中，所述完美对准方向上的均匀度对于所有波 段至少是0.67。
14. 如权利要求13所述的光学器件，其中，所述完美对准方向上的均匀度对于所有波 段至少是0.8。
15. 如权利要求1所述的光学器件，其中，所述第二光学元件是固态透明体的前表面， 该固态透明体的后表面与所述光伏电池接触；并且其中入射准直光被所述第一光学元件中 的每一个节向所述透明体内的焦点折射；并且其中如果弦被定义在所述透明体的相应第二 光学元件表面上的经向曲线的端点之间，则对于所述波段中的至少两个波段，所述焦点在 所述弦与所述光伏电池之间。
16. 如权利要求15所述的光学器件，其中，对于所述波段中的所有波段，所述焦点在所 述弦与所述光伏电池之间。
17. 如权利要求15所述的光学器件，其中，所述弦与所述焦点之间的距离至少等于所 述光伏电池的边的长度。
18. 如除权利要求7和权利要求8两者之外的在先权利要求中的任何两个或多个所述 的光学器件。
【文档编号】H02S40/20GK104350676SQ201380028182
【公开日】2015年2月11日 申请日期:2013年4月16日 优先权日:2012年4月16日
【发明者】P·贝尼特斯, J·C·米纳诺, P·扎莫拉, J·M·洛佩兹, J·C·查威斯, R·莫禾达诺 申请人:光处方革新有限公司