用于太阳能聚集器的反射表面的制作方法

专利名称：用于太阳能聚集器的反射表面的制作方法
用于太阳能聚集器的反射表面相关申请的交叉引用本申请要求2009年3月20日提交的美国临时专利申请第61/162，125号的优选权，该美国临时专利申请通过引用被并入本文中。
背景技术：
太阳能光伏系统的成本最高的部件是通过光电效应将太阳光转换成电的太阳能电池。为了更有效地使用这些电池，聚光光伏系统将来自较大的孔的太阳光聚焦到较小的电池区域上。虽然聚光光伏设计使用较少的活性电池材料，但这些设计通常需要额外的结构例如反射镜、透镜和散热器，并且从根本上限于利用少于总的可获得的光的全部的光。这些因素增加了成本和系统的复杂性，并且相对于非聚光光伏系统减小了光电转换效率。虽然现有的聚光太阳能光伏系统工作得很好，但仍要继续努力来进一步改善聚光光伏系统的设计和成本有效性。发明概述描述了利用聚光反射器将入射的太阳辐射射到太阳能接收器的聚光太阳能聚集器系统。在一个方面中，反射器的表面被布置成以非成像方式将光射到接收器，其中从反射表面的相对的边缘反射的太阳光线一般被射到太阳能接收器的中心部分。从反射表面的选定的中心部分反射的光线比从反射表面的边缘反射的太阳光线被直射到更靠近于接收器的边缘。所描述的反射器一般预定用在沿着至少一个轴跟踪太阳的运动的太阳能聚集器系统中。描述了便于入射辐射的所述非成像反射的多种反射器表面几何形状。作为例子， 反射器可包括多个反射区段，且反射区段中的至少一些具有从参考抛物面变化的几何形状，该参考抛物面近似为反射表面的横截面形状。在不同的实施方式中，反射器的一个或多个区段具有大于参考抛物面的曲率的曲率，而其它的区段具有小于参考抛物面的曲率的曲率。作为例子，在一些实施方式中，反射表面与参考抛物面的角偏差实质上线性地变化，使得反射表面与参考抛物面的二阶导数偏差实质上恒定。每个反射表面去算优选地在角度上且空间上是连续的。然而，在一些实施方式中，反射器可由多于一个的不同的反射器段构成，所述反射器段彼此在角度上和/或空间上是不连续的。附图
的简要说明通过参考结合附图理解的下面的描述，可最佳地理解本发明及其优势，在附图中图IA是如在美国专利申请第12/100，7 号中所描述的四分之一抛物面反射器和太阳能接收器的图解性横截面视图。图IB是图IA的接收器的简化的图解性横截面视图。图2A是根据本发明的一个实施方式的太阳能聚集器的图解性透视图。图2B是根据本发明的一个实施方式的反射表面和太阳能接收器的图解性横截面视图。图3A是根据本发明的一个实施方式的反射表面和参考抛物面的图解性横截面视图。图;3B是描绘了根据本发明的一个实施方式的反射表面与参考抛物面的相对二阶导数偏差作为相对X位置的函数的示范性曲线图。图3C是描绘了根据本发明的一个实施方式的反射表面与参考抛物面的位置偏差作为相对X位置的函数的示范性曲线图。图3D是根据本发明的一个实施方式的反射表面和接收器的图解性横截面视图。图3E是根据本发明的一个实施方式的在太阳能电池板和接收器上的通量线的图解性平面视图。图3F是描绘了根据本发明的一个实施方式的在接收器上的光束的位置作为反射表面上的X位置的函数的示范性曲线图。图3G是描绘了强度作为在从多个反射表面区段反射的太阳光的接收器上的位置的函数的示范性曲线图。图:3H是描绘了复合强度作为在接收器上的光束的位置的函数的示范性曲线图。图4是根据本发明的一个实施方式的通过芯轴而变形的片的图解性横截面视图。图5是根据本发明的一个实施方式的反射表面和接收器的图解性横截面视图。图6是根据本发明的一个实施方式的反射表面和接收器的图解性横截面视图，其中反射表面为近半抛物面区段。图7A是描绘了根据本发明的一个实施方式的反射表面与参考抛物面的相对角偏差作为沿着反射表面的相对位置的函数的示范性曲线图。图7B是描绘了根据本发明的一个实施方式的图7A的反射表面与参考抛物面的相对二阶导数偏差作为沿着反射表面的相对位置的函数的的示范性曲线图。图8A是具有毗邻的次级光学器件的接收器的图解性横截面视图，其中次级光学器件是平面反射镜。图8B是具有毗邻的次级光学器件的接收器的图解性横截面视图，其中次级光学器件是向外弯曲的反射镜。图9是根据本发明的一个实施方式的反射表面和接收器的图解性横截面视图，其中将太阳光聚集在单个接收器上的反射表面被分成多个反射表面区段。在附图中，相似的参考数字有时被用于标记相似的结构元件。还应认识到，图中的描绘是图解性的而不是按比例的，并且可能未适当地描绘出预期的曲率和/或角度。优选实施方式的详细描述本发明大体上涉及聚光光伏(CPV)系统。本发明的不同方面涉及以主要非成像方式将太阳光聚集到太阳能接收器上的反射表面。反射表面被布置成帮助使由反射表面的边缘的未对准而导致的能量损失最小化。反射表面的不同的实施方式在角度上和空间上是连续的，和/或将光更均勻地分布在太阳能接收器的整个表面上。这样的特征可提高太阳能聚集的效率，并且便于反射表面的制造。本发明描述了对在2008年4月10日提交的标题为“Dual TroughConcentrating Solar Photovoltaic Module”的专利申请第12/1007 号的美国申请号中描述的各种反射器设计的改进，该专利申请为了所有目的被全部并入本文中，并且此后被称作‘7 申请。 为了认识到反射表面的优点，检查根据‘7 申请中描述的发明的一个实施方式的抛物面反射器是有帮助的。图IA是这种四分之一抛物面反射器102和太阳能接收器106的横截面视图。在这里，术语“四分之一抛物面反射器”指的是以与美国专利申请第12/1007 号所描述的方式相似的方式来使用的抛物面段，该申请在此通过引用被并入。纵向地延伸的四分之一抛物面反射器102反射入射太阳光103，使得从抛物面反射器102上的均勻间隔开的点发射出的代表性光线108将形成焦点110。焦点110位于接收器106之外，这使光线108以主要成像的方式被散布在接收器106的整个表面上。图IB是接收器106的放大视图，该接收器106具有一个或多个太阳能电池109。上述方法虽然在许多应用中是有效的，但可以被改进。例如，抛物面反射器102的边缘101通常比抛物面反射器102的中心部分更易遭受未对准。这种未对准可能由损坏、 磨损和撕裂和/或追跟踪误差引起。在所示的实施方式中，在光线108所延伸自的抛物面反射器102上的相对位置与在光线108所接触的太阳能电池109上的相对位置之间存在相当直接的对应。例如，从抛物面反射器102的边缘101发射出的光线108(例如光线108a 和108b)和从抛物面反射器102的中心部分发射出的光线108(例如光线108c)趋于分别朝向太阳能电池109的边缘和中心部分延伸。如果前述未对准改变了从抛物面反射器102 的边缘101发射出的光线(例如光线108a和108b)的轨迹，则光线可能完全错过太阳能电池 109。还应认识到，光线108不是均勻地散布在整个太阳能电池109上。在所示的实施方式中，在太阳能电池109的上半部分中的光线108的数量比下半部分中的光线108的数量大。这表明在太阳能电池109的某些部分上的光强度比其它部分明显更大。这种不均勻分布可导致在太阳能电池109的表面上特别高的电流密度的区域的形成，这又可导致使太阳能电池109的性能、可靠性和效率降低的高温“热点”的形成。本发明的不同的实施方式属于具有被配置成处理以上所关注的方面中的至少一些的反射表面的太阳能聚焦器。在所描述的实施方式中，从反射表面的下容许区域反射的光线可被射到接收器的可更好地适应光线的轨迹的无意变化的区域。例如，反射表面将光从其边缘射到太阳能电池的中心部分而不是边缘、接收器和/或通量线。不同的实施方式以主要非成像的方式聚集光，并且将光更均勻地分布在太阳能电池的整个表面上。图2A是根据本发明的一个实施方式的太阳能聚集器200的透视图。具有双槽设计的聚集器200包括被布置成支撑反射器结构207的支撑结构202。本发明的应用不限于双槽聚集器设计，而是本发明可有益地应用于宽范围的槽式聚集器设计。反射器结构207 具有多个带有一个或多个反射表面的反射器板206。反射器板206的反射表面被布置成将入射太阳光射到太阳能接收器204，每个太阳能接收器204都包括一个或多个太阳能电池并且都被连接在反射器结构207的顶边缘附近。聚集器200也可包括在‘7 申请中描述的任何其它特征。图2B是反射器板206的反射表面250和太阳能接收器204的放大的横截面视图。 如光线256所指示的，入射太阳光252从反射表面250反射，以在接收器204上形成通量线 2600 (通量线260可被理解为在接收器上的由至少实质上从反射表面250反射的入射太阳光形成的照明区域。)。该类型的反射表面在‘7 申请中被称作为四分之一抛物面段。反射表面250的设计有助于最大化太阳能通过接收器204的接收，并且使通量线 260保持在接收器204上的太阳能电池(未示出)的边界内。为此目的，可能由于制造和/或跟踪误差而倾向于未对准的反射表面250的边缘2M被配置成将光线反射到通量线260 和/或接收器204的中心区域。在所示的实施方式中，更靠近反射表面250的外边缘反射的光线(例如来自边缘25 和254b的光线256a和256b)趋于更多地射到接收器204的中心。更靠近反射表面250的中心部分反射的光线(例如来自中心25 和25 的光线256c 和256d)比更靠近反射表面250的外边缘反射的光线趋于更多地射到接收器204的边缘。 这种配置可通过帮助从反射表面250的部分(例如边缘254)直射光线来减少太阳能损失， 反射表面250具有对于接收器204的部分的下容限，该下容限可容忍具有对电池性能的最小影响的未对准的光线(例如接收器204和/或通量线沈0的中心部分)。
根据具体应用的需要，接收器204和反射表面250可以用不同的方式布置。在不同的实施方式中，接收器204和反射表面250被定位成使得从反射表面250的外边缘发射出的至少光线256a和256b大约在通量线沈0的中心处或附近彼此相交。跟踪系统可帮助使反射表面250定位成使得进入的太阳光252实质上垂直于反射表面250所基于的参考抛物面沈2的准线(未示出)。不同于参考抛物面沈2，反射表面250不形成具有单个准线和焦点的抛物曲面。在不同的实施方式中，反射表面250的区段258中的每一个可形成具有不同准线和焦点的不同的抛物曲面。作为结果，反射表面250不产生单个焦点，并且以实质上非成像的方式聚集光。在一些实施方式中，在反射表面250上的点与参考抛物面262上的点之间存在关系。例如，在反射表面250上的不同的点可以从参考抛物面262上的对应的点偏移预定的量。偏差的量和类型可依赖于区段258。(在所示的实施方式中描述了三个区段258a、258b 和258c，虽然可以有更少或更多的区段。)例如，在区段258a和258c中的不同点处比在参考抛物面沈2的对应的点有更高的曲率。在区段258b中的不同点处比在参考抛物面262 的对应的点有更低的曲率。对于任何给定区段内的不同的点，偏离参考抛物面的曲率偏差的量可以是实质上恒定、相同和/或不同的。反射表面250的边缘254的形状可与参考抛物面沈2的边缘的形状实质上是相同的。即，至少边缘254的与参考抛物面沈2的边缘交叠的部分可以用相同的方式反射光，并且具有与参考抛物面262的被交叠的部分相同的空间方位和位置。将参照图3A来描述反射表面300的另一个实施方式、其对应的区段312和参考抛物面302。在所示的实施方式中，反射表面300是实质上对称的(例如区段312c与区段 31 拦截一样多的进入的太阳光)，虽然在区段尺寸之间的其它关系也是可能的。反射表面300的每个区段312的形状部分地基于参考抛物面302的对应的区段。参考抛物面302至少部分地由平行于X轴310且垂直于y轴311的准线(未示出) 限定。描述抛物面的数学方程的一般形式是(Ax+By)2+Cx+Dy+E = 0，其中A、B、C、D和E是常数。等同地，抛物面被定义为与被称作焦点的点和被称作准线的线等距的点的轨迹。参考抛物面262具有平行于X轴的准线，允许定义参考抛物面的方程被简化成y = k*(x-a)2+b， 方程(1)，其中a、b和k是常数。因为参考抛物面具有面向上的开口，k是正的。取前面的抛物面函数的二阶导数，得到d2y/d2x = k/2，意味着二阶导数是独立于位置的常数。参考抛物面曲率 κ 被定义为 κ = (d2y/dx2)/([l+(dy/dx)2]"3/2)或等同地 κ =k/([l+(dy/ dX)2]~3/2)。曲率因此与k和二阶导数成比例。反射表面300的每个区段312的形状可至
7少部分地通过偏离参考抛物面302的k或曲率的变化来限定。参考抛物面302的形式可广泛地变化。虽然仅显示了参考抛物面302的一种形状， 但根据具体应用的需要，可使用几乎无穷范围的抛物面形状中的任一个。术语“抛物面”可以用本领域中已知的多种方式来定义。在所示的实施方式中，参考抛物面302由曲面表示， 该曲面在与由反射表面300的横截面视图形成的曲面相同的端点处起始和结束，并且由与焦点和准线等距的点的轨迹形成。参考抛物面302可帮助确定反射表面300的各种参数。 例如，反射表面300的边缘306的部分和参考抛物面302的边缘的部分可交叠并且具有相同的位置和斜率。沿着反射表面300所形成的曲面的点可部分地基于参考抛物面302上的对应的点来设计。可采用不同的方法来使参考抛物面302和反射表面300之间的点相对应。在所示的实施方式中，点到点的对应是基于X轴310。例如，反射表面300上的点308a与参考抛物面302上的点308b对应，因为它们共享X轴310上的同一相对X位置。这种关联可基于其它和/或另外的度量，例如不同地配置的轴、使沿着参考抛物面302和反射表面300的距离相关的方程，等等。在所示的实施方式中，反射表面300上的特定点的二阶导数至少部分地基于参考抛物面302上的对应点的二阶导数以及可根据点所位于的区段312而变化的另外的二阶导数值。对于两个或更多个区段312，另外的二阶导数值可至少实质上是相同和/或不同的。图;3B描绘了作为沿着图3A的X轴310的相对X位置的函数的反射表面300相对于参考抛物线302的二阶导数偏差。在所示的实施方式中，二阶导数偏差的量在区段312内趋于实质上恒定，虽然这不是要求。例如，对于反射表面300的区段31 和312c中的大部分点，在特定点处的二阶导数等于参考抛物面上的对应点处的二阶导数加上二阶导数值Y， Y是正值。对于区段312b中的大部分点，在特定点处的二阶导数等于参考抛物面上的对应点处的二阶导数加上二阶导数值X。在该实例中，X等于-Y。对于两个或更多个区段312， 另外的二阶导数值的绝对值不必相同，虽然这样的特征可帮助简化反射表面300的制造和设计。应注意，存在相对二阶导数从正Y变化至X的过渡区域322。这样的区域可位于区段312之间或区段312的组成部分之间。这种变化的速率被描绘成具有恒定的斜率，虽然变化的速率可以是增大或减小的。图3C示出了作为使用图3A的X轴的相对X位置的函数的反射表面300与参考抛物线302的位置偏差。虚线表示曲线图390的与图3A的区段312a、312b和312c对应的部分。在区段31 中，正二阶导数偏差(如图:3B中所示)使反射表面300以增大的速率远离参考抛物面302弯曲。在区段312b中，负二阶导数偏差使反射表面300朝向参考抛物面 302向后弯曲。在区段312c中，正二阶导数偏差使反射表面300以减小的速率朝向参考抛物面302弯曲。曲线图390中的曲线的光滑轮廓表明反射表面300是在空间上连续的。反射表面 300还可实质上无任何角度不连续性和/或尖锐的边缘。在一些实施方式中，近似为反射表面300的函数和该函数的一阶导数在整个反射表面300上都是连续的。在数学上实现此的一种方法是通过调整方程1中的常数a和b的值，以使描述不同的区段312的函数在其边界处具有相等的值和一阶导数。在这种情况下，部分地限定所有抛物面区段的准线都平行。 由于至少两个原因，空间和角度连续性是有利的。首先，空间和/或角度不连续性可产生制造上的困难。例如，包括这种不连续性的片可能更易于断裂，并且可能需要更多的加工来制造。例如，反射表面300可由单片反射材料形成，并且不需要由被焊接、粘接和/或粘合在一起的分离的片或块形成。其次，尖锐的边缘可引起进入的太阳光的散射。这可能使最大化接收器上的太阳光的聚集更难。参照图3D和图3E，将描述用于布置反射表面300、入射光330和太阳能接收器340 的不同的方法。反射表面300反射太阳光330并且将光线332射到太阳能接收器340。进入的太阳光330实质上垂直于参考抛物面302的准线(未示出)。由反射表面300反射的太阳光在接收器340上形成通量线334(具有宽度338)。在不同的实施方式中，反射表面300的一个或多个区段312可形成具有不同的准线和焦点的不同的抛物曲面。与不同的区段312对应的焦点可以不重合，并且与不同的区段312对应的准线可以不平行。作为结果，优选地实质上垂直于参考抛物面302的准线的入射太阳光330以非成像方式被聚集。反射表面300的边缘306可具有与参考抛物面302 的边缘的至少部分实质上相同的空间方位和斜率。这种边缘部分因此以相似于参考抛物面 302的方式来反射光。在所示的实施方式中，例如，反射表面300的外边缘将光线33 和 332b射到点335。反射表面300的边缘306被布置并且与接收器340分隔开，以使点335 处于通量线334和/或接收器340的中心区域中。该方法不同于结合图IB所描述的方法， 在图IB中焦点210位于接收器206后面。这种布置和分隔帮助反射表面300形成更均勻的通量线334和/或将光从反射表面300的边缘306更准确地射到接收器340的更中心的部分。图3E提供了接收器340和以阴影区域标记的通量线334的放大的平面视图。在图3E中，接收器340的视图相对于图3D中所提供的横截面视图旋转了 90°。接收器340 可具有可在整个接收器340上纵向地延伸的一个或多个太阳能电池343。太阳能电池343 使用所聚集的入射太阳能来直接地产生电。可选地，接收器可使用所聚集的入射太阳能来加热流体或进行一些其它有益的操作。通量线334可被理解为是太阳能接收器340上的通过从图3D的反射表面300反射的太阳光而被照射的区域。在一些实施方式中，通量线345 的中心实质上标称地与接收器340和/或太阳能电池343的中心重合。通量线334可在一个或多个太阳能电池343的表面区域的全部、实质上全部和/或大部分上延伸。可选地，通量线334可在太阳能电池表面区域343的小部分上延伸，这提供了对于聚集器组件中的跟踪误差和机械不准确度的容限。图3E将通量线334描绘成与接收器340的一部分相交，这部分不是太阳能电池343的部分，即，在电池343的倾斜的边缘附近的区域，虽然在不同的实施方式中，通量线343可完全在一个或多个太阳能电池343的周界内。在所示的实施方式中，通量线334不在太阳能电池343的缓冲区域34 和344b上延伸，并且通量线的宽度 338比太阳能电池343的宽度339和接收器的宽度337稍小。缓冲区域344可位于沿着电池343的周界的任何位置，例如沿着电池343的顶边缘和底边缘。虽然反射表面300被设计成使反射的光线定向到通量线334的边界内，但制造和/或跟踪误差可能使反射的光射在预期通量线334的外部的区域中的接收器340。缓冲区域344可捕获杂散的光线，并且帮助减小太阳能的损失。图3F是将反射表面300上的不同点映射到图3D的接收器340上的点的曲线图 350。竖轴表示沿着图3E的接收器的宽度337的位置。在竖轴上的yl和y3之间的距离表示图3E的通量线的宽度338，且沿着竖轴的0值表示通量线的宽度338的中心345。水平轴表示在反射表面300上的(例如基于图3A的X轴的)相对X位置。虚线314描绘了区段31h、312b和312c。曲线图350指示从反射表面300上的点反射出的特定光线与接收器 340相交的位置。例如，点352表示入射太阳光从反射表面300的区段31 中的点x2反射，并且被射到通量线334的下半部分中的点y2。曲线图350示出不同的区段312可如何帮助使光更均勻地分布在整个通量线334 上。在所示的实施方式中，区段31 将光射到通量线334的下半部分(例如图3E中的中心345下方的阴影区域)。区段312c将光射到通量线334的上半部分(例如图3E中的中心345上方的阴影区域)。中间区段312b将光射到通量线的实质上整个宽度338。一般而言，在曲线图350中，在反射表面300上的两个点(例如x2和x4)映射到在接收器340上的一个点(例如y2)。这对于曲线图350的曲线的与通量线334的中心和边缘对应的部分可能是不正确的。例如，在所示的实施方式中，通量线345的中心(即竖轴上的0值)对应于反射表面300上的至少三个点(例如xl、x5和x7)。通量线334的被定位在yl和y3处的最外边缘每个仅对应于反射表面300上的一个点(即分别为点x3和x6)。还应认识到，反射表面300的与曲线图350的水平轴上的xl和x7相对应的边缘映射到通量线345的中心，通量线345的中心在曲线图350的竖轴上标记为0。一般地，反射表面300上的点越靠近xl或x7，就有越多的对应光线射到通量线345和/或接收器340 的中心(即竖轴上的0值)。反射表面的边缘可能特别易受损坏、制造缺陷和/或其它未对准源。如果反射表面300的边缘被设计成使光射到通量线的外边缘(如对从图IA的反射表面102发射出的光线的情况)，则这种未对准可能使光线落在预期通量线的外部并且可能完全错过在接收器上的太阳能电池，这会导致太阳能损失。将光线从反射表面300的边缘射到通量线345和/或接收器340的中心可减少这种损失的可能性。图3G包括曲线图370，曲线图370表示作为沿着图3E的通量线的宽度338的位置的函数的光强度。在水平轴上的0值对应于通量线的中心(例如图3E的中心345)。曲线372a、372b和372c分别对应于图3A的反射表面300的区段312a、312b和312c。曲线图370表明区段31加(如曲线37 所示)主要将光直射在图3E的通量线的宽度338的下半部分上。中间区段312b(如曲线372b所示)将光相当均勻地直射在通量线的整个宽度 338上。区段312c (如曲线372c所示)主要将光直射在通量线的宽度338的上半部分上。图3H包括曲线图380，曲线图380显示出从区段312a、3Ub和312c反射的光对于在沿着通量线334的宽度338的不同点处的复合强度的相对贡献。曲线图380表明在通量线334的整个宽度338上的总强度相对稳定且均勻。在一些实施方式中，通量线334的中心区域375中的强度的变化大约为+/-10%或更小。在另一个实施方式中，这种变化大约为 +/-20%或更小。中心区域375可被限定为通量线334的一部分，其占通量线334的能量的大约90%，虽然其它定义也是可能的。更均勻的光强度可帮助改善来自太阳能电池的热耗散，避免电阻损耗，以及提高电池效率。在本发明的另一个方面，描述了用于形成反射表面的不同的示范性方法。图4提出用于制造反射表面例如图3A的反射表面300的一种方法。反射材料的实质上平坦的片被定位在图4中的芯轴402之间。芯轴402每个都具有半径R，虽然两个或更多个芯轴也可具有不同的半径。平片由芯轴402非弹性地变形。因而产生的变形片404可被理解为具有三个区段406a、406b和406c。( 一旦完成变形片404的加工，这三个区段406a、406b和 406c即可分别地对应于区段312a、312b和312c且具有图3A的区段312a、312b和312c的特征。)在所示的实施方式中，三个区段406中的每个具有半径R的曲率。两个或更多个区段406可具有与其下层的芯轴402的半径相对应的不同曲率。区段406a和406c的曲率中心408a和408c分别地位于变形片404的第一表面的下方并且面对变形片404的第一表面。区段406b的曲率中心408b位于变形片404的与第一表面相对的第二表面的上方并且面对变形片404的第二表面。在一些实施方式中，拐点例如拐点410a和410b将片分成在第一方向或第二方向上弯曲的部分。在第一方向上弯曲的部分的面积可近似地等于在第二方向上弯曲的部分的面积。在变形片404成形之后，它可被弯曲而形成具有图3A的反射表面 300的任何特征的反射表面。可至少部分地通过将变形片404固定至多个成形肋(shaping rib)来施加弯曲力，如在先前引用的‘7 申请中所讨论的。在图5中描述了制造反射表面的另一种方法。图5示出反射表面500和太阳能接收器508的横截面视图。反射表面500具有区域50 和502b、中点510以及外边缘51 和512b。标称地，入射太阳光504作为光线506被反射，以在接收器508上形成通量线511。反射表面500的空间和/或角度方位可被配置成使得反射表面500的不同部分将光射到接收器508上的所期望的位置。在所示的实施方式中，反射表面300的外边缘51 和512b以及中点510被配置成将对应的光线506a、506b和506c射到通量线511的大约中心处。即，接收器508的特定部分例如通量线511的中心被更好地定位成甚至从稍微偏离其预期路径的光线捕获太阳能。例如，最初直射在通量线511的中心处但稍微偏离精确中心的光线将可能仍被太阳能电池接收，并且被有效地转化成能量。对于被瞄准太阳能电池和/或通量线的边缘的光线，这可能不太正确。如果这种光线偏离其预期路线，则它可能有与在太阳能电池的周界外部的点处的接收器交叉的较大可能性。作为结果，反射表面500 被配置成使得从反射表面500的下容许区域例如外边缘51 和512b反射的光线被射到接收器508的可更好地适应光线轨迹的这种变化的区域，例如通量线511的中心。在不同的实施方式中，位于上边缘51 和中点510之间的区域50 可被配置成将光线506射到通量线的整个下半部511b，使得下半区域511a实质上被均勻照射，虽然这不是要求。位于中点510和下边缘512b之间的区域502b可被可选地配置成实质上均勻地照射通量线的上半部511a的至少一部分。定义反射表面500的函数可被发展成使得函数和其一阶导数在整个反射表面500上是连续的，并且其二阶导数在每个区域502上是连续的。反射表面500 和接收器508还可被布置成合并在本申请中结合其它附图讨论的任何特征。上面关于图2和图5所讨论的实施方式涉及大体上与四分之一抛物面段相对应的反射器段。这种布置非常适合于用在例如全槽式聚集器的应用中，在全槽式聚集器中，接收器被定位成相对远离反射表面，例如毗邻相对的反射器的上边缘。应显然，相同的原理可容易地被应用于具有多种几何形状的聚光反射器，而不考虑接收器相对于反射表面位于哪里。例如，在许多应用中，利用具有比图5中所示的反射器段的焦距短的抛物面段可能是希望的。在图6中示出一个这样的实施方式。在图6的实施方式中，反射器650包括上反射器边缘65 和下反射器边缘654b。 反射器650具有从参考抛物面段662变化的形状，该参考抛物面段662具有比图2和图5中所示的实施方式更靠近反射器的焦点。参考抛物面662有时在此被称为近半抛物面段， 因为反射器的下边缘654b接近抛物面的对称轴线。换句话说，参考抛物面的底部几乎平行于参考抛物面的准线。使用半抛物面或近似半抛物面反射器具有一些潜在的优势。最始，反射表面650 和通量线660之间的平均距离明显小于图2B所示的四分之一抛物面段中的平均距离。因为反射中的角度误差导致在通量线处较小的位移，更近的通量线降低了系统对跟踪误差和机械缺陷的灵敏度。一般而言，对于反射器和接收器之间的给定最大距离，具有半抛物面形状的反射器可具有达到四分之一抛物面反射器的孔径两倍的孔径。通常，进入的太阳光652的光线以不同的入射角θ射在反射表面650上。入射光线和反射光线之间的角度是入射角的两倍，即2Θ。在下槽边缘654b处入射的光线具有最小的入射角&min。在上槽边缘65 处入射的光线具有最大的入射角Θ_。最小的入射角和最大的入射角将随着聚集器的设计而变化，虽然在近似的半抛物面设计中， min趋于在 0°至大约20°的范围内，且 max趋于在35°至55°的范围内。接收器604可被定向成使在接收器上反射的太阳光的入射角最小。因为反射损失趋于在较大的入射角的情况下增加，因此使接收器上的入射角最小化有减小接收器的光学表面上的反射损失的优点。它对使通量线的尺寸最小化也有一些影响，因为接收器被定向成尽可能地垂直于反射的太阳光。接收器的最佳方位将基于反射器设计的性质而变化。在一个特定的实例中，如果特定的反射器的入射角的范围具有相对于水平轴的10°至50° 的范围，则可能希望将接收器端面转动成大约30°的角度，以最小化反射损失。然而，应认识到，虽然接收器端面的这种对准可帮助减小反射损失，但是对于特定的反射器设计，其它因素例如热的考虑因素可能影响实际接收器端面的方位。虽然在近半抛物面聚集器设计的背景下描述了接收器方位的优化，但是应认识到，可在包括图2和图5的实施方式的任何聚光聚集器设计中以这种方式优化接收器的方位。与先前描述的实施方式一样，反射器650的上边缘65 和下边缘654b可被布置成将入射光射到接收器通量线的中心。反射器可如关于图5所讨论的或用各种其它方式的任一个分成三段。作为例子，将结合图7A和图7B来描述可选的反射器几何形状，其被设计成提供小的、界限分明的、强度均勻的通量线，该通量线避免了在接收器的前面的高强度焦点。在图6中所显示的反射器表面的侧向横截面上的许多点在这个所述的实施方式中值得提及。这些包括上边缘65 、下边缘654b、中点65 和多个拐点65 -j。为了清楚起见， 应注意，中点65 是聚集器孔的中点。即，中点65 是反射表面相对于X轴的中点，该X 轴平行于参考抛物面662的准线。因此，应认识到，当沿着反射表面观察时，中点65 并不被定位在反射器的上边缘654(a)和下边缘655(b)之间的中途。类似地，应认识到，在下面对拐点的讨论中，拐点是指反射表面相对于X轴限定的位置。图7A和7B示出了偏离与更复杂的反射器几何形状相关的参考抛物面的角度和曲率偏差。图7A示出了反射器表面相对于参考抛物面的相对角偏差。图7B示出了相对于参考抛物面的二阶导数偏差。反射表面与参考抛物面的角偏差(α)可使用下面的公式在数学上被定义α = Arctangent (dy/dx)其中，dy/dx是定义反射表面的数学函数的一阶导数。图7B显示了反射表面相对于参考抛物面的对应的二阶导数偏差。如图7A最佳示出的，在反射器表面的上边缘65 处开始，反射表面的角度等于参考抛物面的角度。接收器被定位成使得从该位置反射的光线射在接收器的中心。偏离参考抛物面的角偏差然后线性地增加(一个负量)至反射器表面上的点655a。角偏差的线性度由图7B的对应的曲线图中的恒定的负二阶导数反映。应注意，在数学上，偏离参考抛物面的二阶导数偏差是恒定和非零的这一事实表明，在这样的区域中的反射器表面的曲率在形状上也是抛物面的，虽然这种抛物面段的焦点将相对于参考抛物面的焦点被移位。从点65 至65 ，反射器表面的曲率的变化与参考抛物面的曲率的变化相匹配， 如在图7B中可看到的，这意味着偏离参考抛物面的角偏差如在图7A中所看到的在该区域中保持标称地恒定。从点65 至655c，偏离参考抛物面的角偏差线性地减小，使得在点 655c处，反射器表面与参考抛物面的角偏差小于在点65 处的角偏差。从点655c至655d， 反射器表面的曲率的变化与参考抛物面的曲率的变化相匹配，使得偏离参考抛物面的角偏差在这个区域保持标称地恒定。从点655d，偏离参考抛物面的角偏差进一步线性地减小，直到点655e，在点65 处，反射器表面具有与参考抛物面的角度重合的角度。从点65 至655f，反射器表面的曲率与参考抛物面的曲率相匹配，使得反射器表面的曲率与在该区域中的参考抛物面的曲率相匹配(尽管反射器表面将物理地被定位在参考抛物面的后面)。从点655f，偏离参考抛物面的角偏差将进一步线性地增大至反射器表面上的点655g，使得反射器表面角度现在从参考抛物面偏离了一个正量。从点655f至点 65 ，反射器表面的曲率的变化与参考抛物面的曲率的变化相匹配，使得偏离参考抛物面的角偏差在该区域中保持标称地恒定(且因此该区域内的二阶导数再次为零)。从点65 ， 偏离参考抛物面的角偏差进一步线性地增大，直至点655i，这导致偏离参考抛物面的甚至更大的角偏差。在该区域中，二阶导数具有恒定的值。从点655i至点655j，反射器表面的曲率的变化再次与参考抛物面的曲率的变化相匹配，使得偏离参考抛物面的角偏差在该区域中保持标称地恒定。偏离参考抛物面的角偏差然后从点655 j至聚集器的下边缘654b线性地减小。通常，负线性角偏差的区域对应于恒定的负二阶导数偏差值。这些区域聚焦在参考抛物面焦点的后面的光。恒定的角偏差的区域对应于零二阶导数偏差的值。这些区域以与参考抛物面相似的方式有效地聚焦光。正线性角偏差的区域对应于恒定的正二阶导数偏差值。这些区域聚焦在参考抛物面焦点的前面的光。在图7A和7B中描绘的反射表面轮廓具有产生小的、界限分明的、强度均勻的通量线的期望特性。它还有避免在接收器前面的高强度焦点的优点。如在图7B中最佳地看到的，在反射表面的边缘处的区域具有比参考抛物面(即区域65^-65 和区域655j-6Mb) 小的二阶导数值。这些区域具有比参考抛物面小的曲率，并且在接收器的后面产生焦点。因此，在从这些段反射的光线到达焦点之前，接收器阻挡了这些光线。反射器的中心区域被分成八个较小的段。这些段中的四个具有正的二阶导数偏差值(即区域655b-655c ；655d_655e ；655f_655g和655h_655i)。这四个区域具有相对于参考抛物面增大的曲率，并且因此每个具有在接收器前面的焦点。然而，因为与每个正的曲率偏差区域相关的反射区域相对小，相关的焦点的强度更适中。中心区域内的其它四个段具有零的二阶导数偏差值，这意味着它们的角度变化率与参考抛物面(即区域655c-655d ；655e-655f ；655g_65^i和655i_655j)的角度变化率相匹配。因此，它们以与参考抛物面相似的方式聚焦。在所示的实施方式中，偏离参考抛物面的非零二阶导数偏差中的每个的绝对值都相同。具有偏离参考抛物面的零二阶导数偏差的反射器段被散布在毗邻的非零段之间。这种交织的布置工作得很好，虽然并不是必须的。中心区域中的这八段的宽度都相同(即区域 655b-655c ；655c_655d ；655d_655e ；655e-655f ；655f-655g ；655g_655h ；655h_655i 禾口 655i-655j)。两个端部段(即区域65^-65 和655j-6Mb)每个都比中心段宽两倍。使用这种布置，偏离参考抛物面的正偏差由在反射器的表面上的负偏差抵消。值得注意的是，在所示的实施方式中，在X轴上的二阶导数偏差的积分标称地为零。一般地，为了在接收器上有小的、界限分明的通量线，在X轴位置上的二阶导数偏差的积分标称地为零是所期望的。虽然图7A和图7B中所示的特定的曲率工作得很好，但是应当认识到，反射器表面的实际几何形状可以广泛地变化来达到相同的目的。因此，例如，不同的段的数量以及它们的相对宽度可广泛地变化。在所示的实施方式中，与参考抛物面的曲率变化相匹配的段与从参考抛物面变化的段散置。在其它的实施方式中，这样的段可被消除，另外的这样的段可被添加或者它们可由具有不同值的中间部分替代。在所示的实施方式中，不同的段具有恒定的二阶导数偏差值。再次，这不是必须的，并且它们可用改变二阶导数偏差值的段替代， 虽然通常这可能使设计有些复杂。此外，应当认识到，偏离参考抛物面的所述类型的角偏差和导数偏差可应用到任何类型的抛物面段，包括四分之一抛物面反射器、半抛物面反射器、 近半抛物面反射器、全抛物面反射器和其它的反射器。在所示的实施方式中， :邻的区段之间的界面在角度上和空间上是连续的，这在由单个片形成反射器时是有利的。这部分地是由于在反射器片中可靠地形成角度不连续性通常更难的事实。然而，如将在下面更详细描述的，在可选的实施方式中，反射器可由空间和/或角度不连续的段形成。在另外的一些实施方式中，所描述的设计可有益地与毗邻接收器的次级光学器件结合，以增大通量线的强度和均勻性。接下来参考图9，将描述包括多个不同的反射器段的可选的反射器几何形状。在所示的实施方式中，聚集器由一对间隔开的反射器段形成，虽然应当认识到，在其它实施方式中，可使用多于两个的反射器。所示的聚集器包括上反射器段910和下反射器段920，两者都将入射辐射反射至同一接收器930。反射器段910和920是独立的，并且每一段都可以用上面关于其它实施方式描述的方式独立地被布置成偏离相关的参考抛物面。即，每个反射器段910、920可被配置成使得其边缘区域将反射的太阳光射到接收器930的中心部分。因此，从上反射表面910的上边缘910a和下边缘910b反射的太阳光都可射到接收器930的中心区域。相似地，从下反射表面920的上边缘920a和下边缘920b反射的太阳光都可射到接收器930的中心区域。从上反射表面和下反射表面的中心区域反射的太阳光都可以用上述方式射到接收器930的不同部分。反射器段可被间隔开一段小间隙940，以便反射表面在空间上是不连续的。优选地，间隙940——如果存在——将相当小，以便很少的太阳辐射通过间隙而损失。在其它的实施方式中，反射表面可被布置成相互交叠。在另外的实施方式中，反射表面一般可彼此邻接或可彼此径向地偏移，而不形成太阳光可通过的间隙。允许小间隙的优点在于易于组装和对准；而使用交叠或反射器段的优点在于，聚集器由于减小的损失而可以有稍微更高的效率。分离的反射器布置具有几个潜在的优点。最初，对于给定的聚集器孔，每个反射表面的尺寸(即宽度)小于当反射表面由单个反射表面形成时的宽度。在一些实施方式中，较小宽度的反射表面比较大宽度的反射器可能与低成本、高体积的制造更相容。这在用于形成反射器表面的金属片被超过几米宽时特别明显。在一个特定的实例中，用于使机动车主体部件成形的常规的金属成型设备可容易适合于产生相对大宽度的反射器。然而，这样的设备的较低成本版本通常不适合于处理具有超过大约1. 5-2m宽度的金属片。当希望形成具有比这样的设备可适应的反射表面更宽的反射表面的大型聚集器时，如此处所描述的， 将反射表面分成多个不同的反射区段从制造观点看可能是有成本效益的。在大孔聚集器系统中从组装观点看，分离的反射表面也是有利的，因为用于形成反射器的较小宽度的板在组装期间比非常宽的板更易于处理和对准。构造聚光太阳能聚集器的挑战之一是确保反射表面相对于接收器适当地被对准， 并且跟踪系统充分地跟踪太阳在整天和变化季节的整个过程中的运动。如果一些反射的太阳光不射到接收器的活性部分(例如光伏电池的活性部分)，则可能有系统效率的重大损失。在一些实施方式中，可能希望在接收器上包括次级光学器件(例如反射镜)，以使否则将错过接收器的活性部分的反射光射到接收器。将关于图8A和图8B来描述这种接收器增强。最初参考图8A，接收器800包括基底804和光伏电池870。光伏电池870可为单个电池、在延长的一串电池中的一个电池或多个相邻的电池。接收器还包括位于电池串870的相对的侧上的纵向延伸的一对反射镜810a和810b。反射镜810a和810b配合来形成次级光学器件810。反射镜被定向成使得从照射到反射镜中的一个的、从反射器反射的光射到光伏电池870。反射镜可以可选地由与反射槽相同的材料制成，虽然这不是要求。在图8A所示的实施方式中，反射镜是平的，这往往帮助使其制造成本最小化。然而，在可选的实施方式中， 反射镜可如图8B所示的向外地弯曲。次级光学器件810可以用不同的方式使用。在一些实施方式中，次级光学器件可仅用于提供用于对准和跟踪的容限。然而，在其它实施方式中，次级光学器件可被设计成提供进一步的聚集。即，反射器的选定部分可被设计成有意将光射到反射镜——其又将这样的光反射至光伏电池——而反射器的其它部分可被设计成将光直接射到光伏电池。反射镜型次级光学器件的一个特别有用的应用是从具有在接收器的前面的焦点的反射器区段直射光。例如，在一些应用中，可能期望将反射器表面定向成使得从下槽边缘 (例如图6中的6 (b))反射的光线照射到上反射镜810a，然后朝向光伏电池870被第二次反射。相似地，从上槽边缘(例如图6中的654(a))反射起源的光线可射到下反射镜810b。反射镜的实际尺寸和方位可广泛地变化，以满足任何特定环境的需要。作为例子， 在被设计成用在如图2所示的四分之一抛物面型聚集器系统中的接收器中，使用次级光学反射镜可有效地使用于捕获反射太阳光的目标区域增加35%，该次级光学反射镜具有与被定向为相对于光伏电池的端面成80°的通量线的宽度大约相同的长度。当然，次级光学反射镜的实际长度和方位的合适的值将可相当大地基于反射器的几何形状和接收器的方位。使用具有参考图8A和图8B所描述的特性的次级光学器件具有几个潜在的优势。 例如，次级光学器件的使用可允许光伏电池870更小，由此减少系统成本。次级光学器件还允许太阳能聚集因子被增大，由此提高电池的效率。作为例子，标准的抛物面槽可使用IOx 聚集因子来操作。次级光学器件的使用可允许太阳能聚集因子增加至20x。也可以在反射器表面几何形状的设计中以允许光伏电池更加均勻地被照射的方式考虑次级光学器件的效应，这往往导致电池效率增加。如先前所提到的，所描述的设计提供了更大的目标区域 (即，光伏电池和次级光学器件的组合)，这可允许跟踪和机械容限被放宽而不需要更大的电池尺寸。虽然仅详细描述了本发明的几个实施方式，但是应当认识到，本发明可以在许多其它的形式中实现，而不偏离本发明的精神和范围。例如，在前述的描述中，提到了接收器。 接收器可被理解成一个或多个太阳能电池或包括一个或多个太阳能电池的结构。在上述的描述中存在不同结构(例如“反射表面”)的形状、角度和几何形状(例如“抛物面”、“垂直于入射太阳光”)的特征。这样的特征没有被规定为是不适当地限制性的，并且设想所描述的结构可大致类似于所提到的形状、角度和几何形状，但可不完全满足对所提到的形状、角度和几何形状的理想的数学标准。例如，诸如“反射表面的区段可形成抛物曲线”的短语也可被理解成“反射器表面的区段形成与抛物曲面大致相似的形状”，“反射器表面的区段至少实质上形成抛物曲面”，等等。此外，在前述的描述中，提到了曲线、反射表面和/或接收器上的点。这样的描述也可被理解成指的是在同一物体上的小部分、距离和/或间隔。在上述的许多反射器几何形状中，反射表面的边缘区域将入射太阳辐射射到接收器的中心区域。接收器的目标中心区域不一定是接收器的中点，虽然在一些实现中，中点是有用的参考点。因此，例如，在一些特定的实施方式中，可能期望将来自接收器的上边缘的光线射到接收器的特定的中心区域(例如，朝着通量线的从通量线底部起的1/3的位置)， 同时将来自接收器的下边缘的光线射到接收器的不同的特定的中心区域(例如，朝着通量线的从通量线顶部起的1/3的位置)。当然，从反射器的上边缘和下边缘反射的光线的实际的目标位置可在本发明的范围内广泛地变化。主要在光伏聚光太阳能系统的背景下描述了上面讨论的反射器几何形状增强。然而，应当认识到，相同原理适用于任何聚光太阳能系统，而不考虑接收器的性质。因此，应当认识到，所描述的改进同样可应用于利用热接收器的聚光太阳能系统。因此，本实施方式应被理解为例证性的且非限制性的，并且本发明不限于本文给出的细节，并可在所附权利要求的范围和等效形式内修改。
权利要求
1.一种适于在沿着至少一个轴跟踪太阳的运动的太阳能聚集系统中使用的太阳能聚集器，所述聚集器包括太阳能接收器；反射表面，其包括第一边缘和相对的第二边缘，其中，所述反射表面被布置成以非成像方式将光射到所述接收器，以在所述接收器上形成通量线，其中，从所述反射表面的相对的边缘反射的太阳光线被射到所述通量线的中心部分，并且从所述反射表面的选定的中心部分反射的太阳光线比从所述反射表面的所述边缘反射的太阳光线被射到更靠近于所述通量线的边缘部分。
2.一种适于在沿着至少一个轴跟踪太阳的运动的太阳能聚集系统中使用的太阳能聚集器，所述聚集器包括太阳能接收器；以及反射表面，其在空间上和角度上是连续的，所述反射表面包括第一边缘、相对的第二边缘和多个弯曲的反射区段，第一边缘和相对的第二边缘，所述反射区段中的每个反射区段都包括具有与所述反射区段中的相邻的一个反射区段的准线不同的准线的纵向延伸的抛物曲面，其中所述反射区段的准线实质上平行，并且其中所述反射表面被布置成以非成像方式将光射到所述接收器；跟踪器，其被配置成沿着至少一个轴跟踪太阳的运动，以使入射太阳光实质上垂直于所述准线。
3.如权利要求1所述的太阳能聚集器，其中，所述反射表面在角度上和空间上是连续的。
4.如前述权利要求中任一项所述的太阳能聚集器，其中，所述聚集器包括被布置成同时将入射光射到同一太阳能接收器的交叠部分的多个不同的反射表面，其中，所述反射表面每个单独地在角度上和空间上是连续的，但是所述反射表面相对于彼此至少一个在角度上和空间上是不连续的。
5.如前述权利要求中任一项所述的太阳能聚集器，其中，所述聚集器具有一几何形状， 该几何形状被配置成将从所述反射表面的第一中心部分反射的入射太阳光线射到通常更靠近所述接收器的第一边缘部分并且将从所述反射表面的第二中心部分反射的入射太阳光线射到通常更靠近所述接收器的第二边缘部分，所述接收器的所述第二边缘部分与所述接收器的所述第一边缘部分相对。
6.如前述权利要求中任一项所述的太阳能聚集器，其中，所述反射表面包括多个反射区段，其中所述反射区段中的至少一些与所述反射表面的横截面形状近似的参考抛物面不同。
7.如权利要求6所述的太阳能聚集器，其中，在所述反射区段的第一个区段中，所述反射表面偏离所述参考抛物面的角偏差实质上线性地变化，使得所述反射表面偏离所述参考抛物面的二阶导数偏差实质上恒定。
8.如权利要求7所述的太阳能聚集器，其中，所述反射表面的多个区段具有偏离所述参考抛物面的实质上恒定的二阶导数偏差。
9.如权利要求8所述的太阳能聚集器，其中，与所述反射表面的所述多个区段中的每个相关的二阶导数偏差的绝对值近似相等。
10.如权利要求6所述的太阳能聚集器，其中，所述参考抛物面选自由四分之一抛物面、半抛物面和近半抛物面组成的组。
11.一种太阳能聚集系统，包括如前述权利要求中任一项所述的太阳能聚集器；以及跟踪系统，其被配置成将入射太阳光射到所述多个反射区段，使得所述入射太阳光实质上垂直于与所述反射表面的横截面形状近似的参考抛物面的准线。
12.如前述权利要求中任一项所述的太阳能聚集器，其中，所述反射表面被布置成在所述聚集器的操作期间使用单次反射来使太阳光射到所述太阳能接收器。
13.如权利要求1-11中任一项所述的太阳能聚集器，其中，所述接收器包括毗邻于通量线设置的次级光学器件，所述次级光学器件将反射的太阳光射到所述太阳能接收器。
14.如权利要求13所述的太阳能聚集器，其中，所述次级光学器件包括两个标称地平坦的反射镜。
15.如前述权利要求中任一项所述的太阳能聚集器，其中从所述反射表面反射到所述太阳能接收器上的光形成所述太阳能接收器上的通量线；以及在所述通量线的中间部分上的强度的变化小于20%，其中所述通量线的中间部分包括所述通量线的能量的至少90%。
16.如前述权利要求中任一项所述的太阳能聚集器，其中，所述反射表面被配置成避免在所述接收器的前面的高强度焦点。
17.如前述权利要求中任一项所述的太阳能聚集器，其中所述反射表面被配置成反射所述入射太阳光以在所述太阳能接收器上形成通量线，并且所述反射表面包括在所述第一边缘和所述第二边缘之间的反射中点；所述反射表面包括由所述第一边缘和所述反射中点定界的第一反射区域以及由所述第二边缘和所述反射中点定界的第二反射区域；所述第一边缘、所述第二边缘和所述反射中点适于将入射太阳光实质上反射到所述太阳能接受器的通量线的中心；所述第一反射区域适于实质上沿着所述通量线的第一半反射所述入射太阳光；以及所述第二反射区域适于实质上沿着所述通量线的第二半反射所述入射太阳光，所述通量线的所述第二半实质上与所述通量线的所述第一半不同。
18.如前述权利要求中任一项所述的太阳能聚集器，其中，所述接收器包括至少一串光伏太阳能电池。
19.如前述权利要求中任一项所述的太阳能聚集器，其中，所述接收器被定向成使入射到所述接收器上的光的入射角最小化。
全文摘要
描述了利用聚光反射器将入射的太阳辐射射到太阳能接收器的聚光太阳能聚集器系统。在一个方面中，反射表面被布置成以非成像方式将光射到接收器，其中从反射表面的相对的边缘反射的太阳光线一般被射到太阳能接收器的中心部分。从反射表面的选定的中心部分反射的光线比从反射表面的边缘反射的太阳光线更靠近于接收器的边缘被直射。所描述的反射器一般预定用在沿着至少一个轴跟踪太阳的运动的太阳能聚集器系统中。
文档编号G02B5/10GK102362129SQ201080012654
公开日2012年2月22日 申请日期2010年3月19日 优先权日2009年3月20日
发明者詹森·R·威尔斯, 马克·A·菲诺 申请人:地平线太阳能公司