专利名称：高效太阳能光伏电池聚光装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及光电镜头装置，特别是一种高效太阳能光伏电池聚光装置，它适用于带有精密太阳跟踪器且需要增强聚光效能的各种太阳能光伏电池装置，特别适用于采用砷化镓等受光面积小的太阳能光伏电池装置。
背景技术：
为了增强太阳能光伏电池收集太阳光的效能，目前国内外采用的方法大致是通过塑料压铸的菲涅耳透镜或用多面反射体进行聚光。这些办法取得了一定的效果。但是制作菲涅耳透镜的加工技术难度较大，需投资的成本较高，特别是受光面积越大，其加工难度更大(主要是压铸模具的制作和塑料加工过程)，同时它是由质软的塑料材料制成，在较差的环境条件下较难防护，一般寿命较短，不利于大面积推广。多面反射体聚光制作较容易，但它能增强的聚光效能比较有限。
实用新型内容为了解决现有技术所存在的上述问题，本实用新型提供了一种高效太阳能光伏电池聚光装置，它不仅可显著增强太阳能光伏电池的太阳光聚光倍率，而且结构简单。本实用新型技术方案是这样构成的，一种高效太阳能光伏电池聚光装置，其特征在于它包括一个以上的聚光单元，每个聚光单元均包括主反射镜、副反射镜、太阳能光伏电池装置、用来支撑副反射镜的副反射镜支撑定位装置以及用来支撑太阳能光伏电池装置的太阳能光伏电池架；所述副反射镜为凸面镜，主反射镜为口径大于副反射镜的凹面镜，副反射镜和主反射镜沿光轴方向一前一后设置组成卡塞格伦型望远聚光组合系统；太阳能光伏电池装置的受光面位于副反射镜后侧的光轴上且正对副反射镜。为了进一步简化装配工艺，本实用新型上述技术方案中，所述副反射镜支撑定位装置由粘贴于副反射镜前侧的透明光学玻璃板构成。利用透明光学玻璃板对副反射镜进行固定，不仅可避免遮挡光线，而且装配工艺简单易操作，此外还能起到防尘的作用。当然，在具体实施时，所述副反射镜支撑定位装置也可由其它各种便于支撑定位副反射镜的支架构成。为了进一步提高本实用新型所述的高效太阳能光伏电池聚光装置的太阳能聚光效果，本实用新型上述技术方案的进一步改进在于所述聚光单元的数量为多个，各个聚光单元的光轴相互平行，且多个聚光单元的副反射镜粘贴于同一块透明光学玻璃板后侧的不同位置。由于采用同一块透明光学玻璃板对各个聚光单元的副反射镜进行固定，因此可避开较复杂的固定用机械件加工，从而既降低生产成本，又简化装配工艺。本实用新型上述技术方案的基本原理说明如下参见图3所示，由太阳发出的光束(可视为无穷远发出的平行光)，入射到口径为Φ ±的主反射镜(大反射镜)。经主反射镜反射后，再会聚到主反射镜的焦面前，被口径为Φ 的副反射镜(小反射镜)反射到卡塞格伦型望远聚光组合系统的后焦面上。由于在焦点上的热量非常高，而目前生产的太阳能光伏电池装置，无论哪一种都无法承受，因此太阳能光伏电池装置的合适位置，应根据它的大小(设为Φ。)和耐热性能放在焦面前或后。在太阳能光伏电池装置的受光面增强的太阳光聚光倍率可近似定为
权利要求1.一种高效太阳能光伏电池聚光装置，其特征在于它包括一个以上的聚光单元，每个聚光单元均包括主反射镜(1)、副反射镜O)、太阳能光伏电池装置(3)、用来支撑副反射镜⑵的副反射镜支撑定位装置⑷以及用来支撑太阳能光伏电池装置⑶的太阳能光伏电池架(5)；所述副反射镜(2)为凸面镜，主反射镜(1)为口径大于副反射镜O)的凹面镜，副反射镜( 和主反射镜(1)沿光轴方向一前一后设置组成卡塞格伦型望远聚光组合系统；太阳能光伏电池装置(3)的受光面位于副反射镜(2)后侧的光轴上且正对副反射镜 ⑵。
2.根据权利要求1所述的高效太阳能光伏电池聚光装置，其特征在于所述副反射镜支撑定位装置由粘贴于副反射镜(2)前侧的透明光学玻璃板构成。
3.根据权利要求2所述的高效太阳能光伏电池聚光装置，其特征在于所述聚光单元的数量为多个，各个聚光单元的光轴相互平行，且多个聚光单元的副反射镜( 粘贴于同一块透明光学玻璃板后侧的不同位置。
4.根据权利要求2或3所述的高效太阳能光伏电池聚光装置，其特征在于所述主反射镜(1)的镜面为对称型的抛物面或二次曲面或球面，所述副反射镜O)的镜面为对称型的抛物面或二次曲面或球面；所述卡塞格伦型望远聚光组合系统的焦平面位于主反射镜 (1)的后侧，主反射镜(1)的中心开设有透光孔，太阳能光伏电池装置(3)的受光面位于透光孔的后侧且位于卡塞格伦型望远聚光组合系统的焦平面所在位置或所在位置的附近，太阳能光伏电池装置(3)由受光面积小、转换效率高且耐热性能好的太阳能光伏电池单体构成。
5.根据权利要求4所述的高效太阳能光伏电池聚光装置，其特征在于所述主反射镜 (1)和副反射镜O)的镜面分别为对称型的抛物面；所述太阳能光伏电池单体为砷化镓太阳能光伏电池装置(3)；所述太阳能光伏电池架( 上设有散热装置。
6.根据权利要求4所述的高效太阳能光伏电池聚光装置，其特征在于所述主反射镜 (1)的透光孔内安装有漏斗型内反射导光体(6)，且漏斗型内反射导光体(6)沿光轴方向由前至后口径逐渐减小。
7.根据权利要求6所述的高效太阳能光伏电池聚光装置，其特征在于所述漏斗型内反射导光体(6)与光轴相垂直的截面呈圆形或方形。
8.根据权利要求6所述的高效太阳能光伏电池聚光装置，其特征在于所述漏斗型内反射导光体(6)内设有镀有红外截止膜的隔热滤色片(7)。
9.根据权利要求2或3所述的高效太阳能光伏电池聚光装置，其特征在于所述主反射镜(1)的镜面为柱面型的抛物面或二次曲面或球面，所述副反射镜O)的镜面为柱面型的抛物面或二次曲面或球面，主反射镜(1)和副反射镜( 的柱面中心轴相互平行；所述卡塞格伦型望远聚光组合系统的焦平面位于主反射镜(1)和副反射镜(2)之间；太阳能光伏电池装置(3)的受光面位于卡塞格伦型望远聚光组合系统的焦平面和主反射镜(1)之间； 所述太阳能光伏电池装置⑶由两个以上受光面积较大、光电转换效率低且耐热性能差的太阳能光伏电池单体沿平行于副反射镜O)的柱面中心轴方向排列而成。
10.根据权利要求9所述的高效太阳能光伏电池聚光装置，其特征在于所述主反射镜 (1)的镜面为柱面型的抛物面，所述副反射镜( 的镜面为柱面型的球面；所述太阳能光伏电池单体为单晶硅电池或非晶硅电池；所述太阳能光伏电池架(5)上设有散热装置。
专利摘要本实用新型涉及一种高效太阳能光伏电池聚光装置，其特征在于它包括一个以上的聚光单元，每个聚光单元均包括主反射镜、副反射镜、太阳能光伏电池装置、用来支撑副反射镜的副反射镜支撑定位装置以及用来支撑太阳能光伏电池装置的太阳能光伏电池架；所述副反射镜为凸面镜，主反射镜为口径大于副反射镜的凹面镜，副反射镜和主反射镜沿光轴方向一前一后设置组成卡塞格伦型望远聚光组合系统；太阳能光伏电池装置的受光面位于副反射镜后侧的光轴上且正对副反射镜。本实用新型不仅可显著增强太阳能光伏电池的太阳光聚光倍率，而且结构简单。
文档编号G02B19/00GK202307981SQ201120355050
公开日2012年7月4日 申请日期2011年9月21日 优先权日2011年9月21日
发明者李和善, 林立生, 王亦雄, 王亮亮, 赖爱光 申请人:福鼎市一雄光学仪器有限公司