专利名称：太阳能集能装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种太阳能集能装置。
背景技术：
太阳能电池板具有一个用于吸收太阳能的集光面，现有的太阳能电池是通过太阳 能电池板的集光面吸收太阳光，并通过太阳能电池板的半导体物质将太阳的辐射能光子 转变为电會邑(i青参见“Grown junction GaAs solar cell，，，Shen, C. C. ；Pearson, G. L.； Proceedings of the IEEE, Volume 64，Issue 3，March 1976Page (s) :384_385)。太阳能集能装置一般是将多个太阳能电池板设置在平板状的物体上，以使太阳光 照射至太阳能电池板的集光面，从而通过集光面吸收太阳光。然而，太阳能电池板的集光面 仅能吸收直接照射至其上的太阳光，由于受集光面的面积限制，其不能吸收大范围的太阳 光线。因此，现有的太阳能电池板的太阳光吸收率较低，以使其应用受到一定限制。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种能够吸收大范围太阳光线的太阳能集能装置。一种太阳能集能装置，其包括一个第一反射片，一个第一聚光透镜以及一个太阳 能电池板，该第一反射片为漏斗状中空圆台体，其环绕该第一聚光透镜设置，该第一反射片 用以将照射至其上的太阳光反射至该第一聚光透镜，该太阳能电池板与该第一聚光透镜相 对设置，且位于该第一聚光透镜的背离该第一反射片的一侧，该太阳能电池板吸收经该第 一聚光透镜聚光后的光线并将其转换为电能。与现有技术相比，所述太阳能集能装置具有第一反射片及第一聚光透镜。该第一 反射片为漏斗状中空圆台体，其可将大范围的照射至该第一反射片上的太阳光反射至第一 聚光透镜，且该第一聚光透镜可以将太阳光汇聚至太阳能电池板。因此，该太阳能电池板可 吸收大范围太阳光线，从而提高太阳光的光利用率。
图1是本发明第一实施例提供的太阳能集能装置的结构示意图。图2是图1中的太阳能集能装置沿II-II线的剖面示意图。图3是本发明第二实施例提供的太阳能集能装置的结构示意图。图4是图3中的太阳能集能装置沿IV-IV线的剖面示意图。
具体实施例方式下面将结合附图对本发明实施方式作进一步的详细说明。参见图1与图2，本发明实施例提供的太阳能集能装置100，其包括第一反射片 11，一个第一聚光透镜12以及一个太阳能电池板13。该第一聚光透镜12具有一个主截面121。该第一反射片11环绕该第一聚光透镜12设置。该第一反射片11为漏斗状中空圆台体，该第一反射片11与该第一聚光透镜12相 接的开口小于该第一反射片11远离该第一聚光透镜12的开口。该第一反射片11具有一个与该第一聚光透镜12相接的第一内表面111，该第一内 表面111为反射面。该第一反射片11的侧棱与该第一聚光透镜12的主截面121的夹角为 Φ 1，优选的，Φ 1为一个钝角。该第一反射片11的第一内表面111用以将照射至其上的太 阳光反射至第一聚光透镜12，从而改变照射至其上的太阳光线的光路。该第一聚光透镜12具有聚光作用，其为双凸透镜。当然，该第一聚光透镜12也可 为平凸透镜等其它聚光透镜。该太阳能电池板13具有一个集光面131。太阳能电池板13的集光面131与该第 一聚光透镜12相对，且位于该第一聚光透镜12的背离该第一反射片11的一侧。优选的， 该太阳能电池板13的集光面131与该第一聚光透镜12的焦平面XY重合，即太阳能电池板 13设置于该第一聚光透镜12的焦平面XY上，该第一聚光透镜12的副焦点Fl也位于该太 阳能电池板13的集光面131上。因此，经该第一聚光透镜12的光线可汇聚至该太阳能电 池板13的集光面131上。具体的，太阳光线照射至该第一反射片11与第一聚光透镜12，平行于第一聚光透 镜12的主光轴O1O2的光线经第一聚光透镜12后汇聚至焦点F，从而被太阳能电池板13的 集光面131吸收。照射至该第一反射片11上的太阳光线经由该第一反射片11的第一内表 面111反射至该第一聚光透镜12，该第一聚光透镜12将光线汇聚至副焦点F1。该第一内 表面111反射的光线经第一聚光透镜12汇聚至太阳能电池板13上的以第一聚光透镜12 的焦点F为中心的一个较小范围内。由于该第一反射片11为漏斗状中空圆台体，因此，其可将大范围的未直接照射至 第一聚光透镜12的光线反射至第一聚光透镜12并通过第一聚光透镜12汇聚至太阳能电 池板13。因此，该太阳能电池板13可吸收大范围太阳光线，从而提高太阳光的光利用率。可以理解的是，该第一反射片11的侧棱与该第一聚光透镜12的主截面121所成 的夹角也不限于钝角，可通过改变该第一反射片11的侧棱与该第一聚光透镜12的主 截面121所成的Ct1夹角，从而改变入射至该第一反射片11且经第一内表面111反射的光 线的光路，以使该太阳能集能装置100吸收更多的太阳光线。当太阳光线不平行于主光轴O1O2入射至该太阳能集能装置100时，可通过太阳能 追踪器带动该太阳能集能装置100旋转，从而使太阳光线与第一聚光透镜12的主光轴O1O2 基本平行，从而进一步提高太阳光的光利用率。请参见图3与图4，本发明第二实施例提供的太阳能集能装置200，其与第一实施 例提供的太阳能集能装置100结构基本相同，其包括第一反射片21，一个第一聚光透镜22 以及一个太阳能电池板23。第一反射片21环绕该第一聚光透镜22设置。该第一反射片 21为漏斗状中空圆台体，其侧棱与第一聚光透镜22的主截面221所成角度Ct1为钝角。太 阳能电池板23具有一个与第一聚光透镜22相对的集光面231，且该集光面231与该第一聚 光透镜22的焦平面XY重合。该太阳能集能装置200与第一实施例不同之处在于，其进一步包括一个第二反射 片24以及多个第二聚光透镜25。该第二反射片24设置在该第一反射片21的外围以环绕 该第一反射片21。该多个第二聚光透镜25均勻位置于该第一反射片21与第二反射片21之间。该第二反射片24为漏斗状中空圆台体，其与该第多个第二聚光透镜25相接的开 口小于该第二反射片远离该第多个第二聚光透镜12的开口。该第二反射片24具有一个与 该多个第二聚光透镜25相邻的第二内表面241，该第二内表面241为反射面。该多个第二聚光透镜25为双凸透镜，且该多个第二聚光透镜25为一体成型。在 本实施例中，该第二反射片24的侧棱与和其相接的第二聚光透镜25的主截面251所成的 角度为φ2，Φ2为一个钝角。优选的，该太阳能电池板23具有一个对称中心。该第一聚光透镜22与该多个第 二聚光透镜25具有相同的焦距，且该第一聚光透镜22与该多个第二聚光透镜25的焦点F 位于该太阳能电池板23的对称中心处。也就是说，该第一聚光透镜22与该多个第二聚光 透镜25分布于以焦点F为球心以第一聚光透镜22与多个第二聚光透镜24的焦距为半径 的球面上。当然，该第一聚光透镜22与该多个第二聚光透镜25的焦距也可以不相同，其焦点 也可以不位于该太阳能电池板23的对称中心。并且，该多个第二聚光透镜25也不限于双 凸透镜，也可以为平凸透镜等。太阳光线照射至第一聚光透镜22，由于太阳光线平行于第一聚光透镜22的主光 轴O3O4，因此，光线经第一聚光透镜22后汇聚至焦点F，从而被太阳能电池板23的集光面 231吸收。照射至第一反射片21且经第一内表面211反射至第一聚光透镜22汇聚至第一 聚光透镜22的副焦点。具体的，该第一内表面211反射的光线经第一聚光透镜22汇聚至 太阳能电池板23上的以第一聚光透镜22的焦点F为中心的一个较小范围内。太阳光线照射至第二反射片24，经第二内表面241反射后入射至该多个第二聚光 透镜25。由于经该多个第二聚光透镜25的光线可汇聚于其焦点F附近的一个很小的范围， 照射至第二反射片24以及该多个第二聚光透镜25的太阳光线可汇聚至太阳能电池板23 的集光面231上的一个较小的范围内。因此，该太阳能集能装置200可将大范围的太阳光 线汇聚于该太阳能电池板23的集光面，从而提高了太阳光的光利用率。在本实施例中，由于该第一聚光透镜22与该多个第二聚光透镜25分布于以焦点 F为球心并以其焦距为半径的球面上，且该第二反射片24的侧棱与和其相接的第二聚光透 镜25的主截面251所成的角度为Φ2为钝角，因此，该种设计可进一步使大范围的太阳光 线照射至该太阳能集能装置200，进而提高太阳光的光利用率。可以理解的是，可通过改变该第一反射片21的侧棱与该第一聚光透镜22的主截 面221所成的夹角Ct1以及第二反射片24的侧棱与和其相接的第二聚光透镜25的主截面 251所成的夹角Φ 2的大小，进而改变入射至该第一反射片21与第二反射片24且分别经第 一内表面211与第二内表面241反射后的光线的光路，以使更大范围的太阳光可以汇聚于 太阳能电池板23的集光面231。当然，为了吸收更大范围的太阳光线，也可以在该第二反射片的外围进一步设置 多个第三多聚光透镜与第三反射片，并且调整该第三反射片与该多个第三聚光透镜的主截 面所成的角度，以改变经第三反射片反射后的光线的光路，进而使更大范围的太阳光汇聚 于太阳能电池板的集光面。可以理解的是，本领域技术人员还可于本发明精神内做其它变化等用于本发明的
5设计，如改变聚光透镜的数量、形状，改变反射片的形状以及其与聚光透镜的主截面所成角 度，改变太阳能电池板的数量、形状等用于本发明，或在本发明的基础上增加太阳能追踪器 等，只要其不偏离本发明的技术效果均可。这些依据本发明精神所做的变化，都应包含在本 发明所要求保护的范围之内。
权利要求
一种太阳能集能装置，其包括一个第一反射片，一个第一聚光透镜以及一个太阳能电池板，该第一反射片为漏斗状中空圆台体，其环绕该第一聚光透镜设置，该第一反射片用以将照射至其上的太阳光反射至该第一聚光透镜，该太阳能电池板与该第一聚光透镜相对设置，且位于该第一聚光透镜的背离该第一反射片的一侧，该太阳能电池板吸收经该第一聚光透镜聚光后的光线并将其转换为电能。
2.如权利要求1所述的太阳能集能装置，其特征在于，该太阳能电池板位于该第一聚 光透镜的焦平面上。
3.如权利要求1所述的太阳能集能装置，其特征在于，该第一反射片的侧棱与该第一 聚光透镜的主截面成一个钝角。
4.如权利要求1所述的太阳能集能装置，其特征在于，该第一反射片与该第一聚光透 镜相接的开口小于该第一反射片远离该第一聚光透镜的开口。
5.如权利要求1所述的太阳能集能装置，其特征在于，该第一聚光透镜为平凸透镜或 双凸透镜。
6.如权利要求1所述的太阳能集能装置，其特征在于，进一步包括一个第二反射片与 多个第二聚光透镜，该第二反射片设置在该第一反射片的外围以环绕该第一反射片，该多 个第二聚光透镜均勻设置在该第一反射片与该第二反射片之间，该第二反射片用以将照射 至其上的太阳光反射至该第二聚光透镜。
7.如权利要求6所述的太阳能集能装置，其特征在于，该多个第二聚光透镜的焦点位 于该太阳能电池板上。
8.如权利要求6所述的太阳能集能装置，其特征在于，该多个第二聚光透镜与该第一 聚光透镜的焦距相同。
9.如权利要求8所述的太阳能集能装置，其特征在于，该太阳能电池板具有一个对称 中心，该第一聚光透镜与该多个第二聚光透镜的焦点位于该太阳能电池板的对称中心上。
10.如权利要求6所述的太阳能集能装置，其特征在于，该多个第二聚光透镜为一体成型。
11.如权利要求6所述的太阳能集能装置，其特征在于，该第二反射片为漏斗状中空圆 台体，其侧棱与和其相接的第二聚光透镜的主截面成一个钝角。
全文摘要
一种太阳能集能装置，其包括一个第一反射片，一个第一聚光透镜以及一个太阳能电池板，该第一反射片为漏斗状中空圆台体，其环绕该第一聚光透镜设置，该第一反射片用以将照射至其上的太阳光反射至该第一聚光透镜，该太阳能电池板与该第一聚光透镜相对设置，且位于该第一聚光透镜的背离该第一反射片的一侧，该太阳能电池板吸收经该第一聚光透镜聚光后的光线并将其转换为电能。
文档编号G02B3/00GK101873084SQ200910301848
公开日2010年10月27日 申请日期2009年4月25日 优先权日2009年4月25日
发明者黄山福 申请人:鸿富锦精密工业(深圳)有限公司;鸿海精密工业股份有限公司