专利名称：非成像聚光透镜及太阳能聚光装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种非成像聚光透镜，尤其是一种可应用于太阳能聚光装置的非成像 聚光透镜。
背景技术：
太阳能作为一种新型能源，日益受到人们的普遍重视。目前，常见的太阳能聚光装置通常采用点聚焦菲涅尔透镜会聚太阳光。参见
图1， 该种点聚焦菲涅尔透镜30包括多个以同心圆分布的球面锯齿31，由于每个球面锯齿31仍 然具有类似平凸透镜的曲面32和平面33，因此它与普通的凸透镜一样具有将光的会聚至 其焦点的作用。将太阳能电池板(图未示)设置在点聚焦菲涅尔透镜30焦平面之前的适 当位置即可收集太阳能。参见图2，由于太阳距地球表面较远，太阳光通常被视为相互平行的光线。当点聚 焦菲涅尔透镜30的各个球面锯齿宽度同为d的时候，每一个球面锯齿接收到的太阳光线的 数量相同。然而，相互平行的太阳光线透射过点聚焦菲涅尔透镜30后被各球面锯齿31不 同程度的弯折而不再相互平行。图2清楚的示出，不同的球面锯齿31在L平面上聚集的太 阳光斑尺寸Clpd2不同，由此可见，被弯折的太阳光线在射向点聚焦菲涅尔透镜30的焦点0 的过程中，其在平行于透镜焦平面O1O2的任一平面L上的光强度分布都不均勻，从而太阳能 电池板被设置于平面L的位置上时，其各处受到的太阳光照强度的不均勻，不利于太阳能 电池板的充分利用。有鉴于此，有必要提供一种能够使被会聚后的太阳光线强度分布仍具有较佳均勻 度的聚光透镜。
发明内容
下面将以具体实施例说明一种能够使被会聚后的太阳光线强度分布仍具有较佳 均勻度的聚光透镜。—种非成像聚光透镜，其包括一个平板状透明体，一个圆锥形凸起以及多个环状 凸起，该透明体包括相对设置的第一表面及第二表面，该第一、第二表面均为平坦表面；该 圆锥形凸起设置在透明体的第一表面上且具有一底面圆心；该多个环状凸起设置在该透明 体的第一表面上并环绕该底面圆心呈同心圆状分布在圆锥形凸起周围，该多个环状凸起的 沿垂直于第一表面方向上的横截面为分布在圆锥形凸起两侧、分别沿透明体半径方向相邻 排列的多个三角形，各个三角形包括一条位于第一表面上的第一边、与该第一边相邻且邻 近圆锥形凸起底面圆心的第一夹角、以及与该第一边相邻且远离圆锥形凸起底面圆心的第 二夹角，各三角形位于第一表面上的边的长度与圆锥底面半径均相等，各三角形的第二夹 角从该圆锥形凸起底面圆心起沿环状凸起的径向方向依次增大，任一三角形的第一夹角大 于其第二夹角，且任一三角形的第一夹角小于等于90度。本发明实施例还提供一种具有该种非成像聚光透镜的太阳能聚光装置，其包括如
4上述的非成像聚光透镜以及设置在该非成像聚光透镜的具有环状凸起一侧的太阳能电池 板，该透明体与太阳能电池板相互平行且二者均呈圆形，该太阳能聚光装置满足以下关系 式
权利要求
1.一种非成像聚光透镜，其包括一个平板状透明体，该透明体包括相对设置的第一表面及第二表面，该第一、第二表面 均为平坦表面；一个圆锥形凸起以及多个环状凸起，该圆锥形凸起设置在透明体的第一表面上且具有 一底面圆心，该多个环状凸起设置在该透明体的第一表面上并环绕该底面圆心呈同心圆状 分布在圆锥形凸起周围，该多个环状凸起的沿垂直于第一表面方向上的横截面为分布在圆 锥形凸起两侧、分别沿透明体半径方向相邻排列的多个三角形，各个三角形包括一条位于 第一表面上的第一边、与该第一边相邻且邻近圆锥形凸起底面圆心的第一夹角、以及与该 第一边相邻且远离圆锥形凸起底面圆心的第二夹角，各三角形位于第一表面上的边的长度 与圆锥底面半径均相等，各三角形的第二夹角从该圆锥形凸起底面圆心起沿环状凸起的径 向方向依次增大，任一三角形的第一夹角大于其第二夹角，且任一三角形的第一夹角小于 等于90度。
2.如权利要求1所述的非成像聚光透镜，其特征在于，各三角形的第一夹角大小相同。
3.如权利要求1所述的非成像聚光透镜，其特征在于，所述各三角形的第一夹角大小 为45 90度。
4.如权利要求3所述的非成像聚光透镜，其特征在于，所述各三角形的第一夹角大小 为87 90度。
5.如权利要求4所述的非成像聚光透镜，其特征在于，所述各三角形的第一夹角为90度。
6.如权利要求1所述的非成像聚光透镜，其特征在于，所述各三角形的与第一边相邻 的另外两条边的交汇处形成有圆角。
7.如权利要求1所述的非成像聚光透镜，其特征在于，所述平板状透明体呈圆形。
8.一种太阳能聚光装置，其包括如权利要求1所述的非成像聚光透镜以及设置在该非 成像聚光透镜的具有环状凸起一侧的圆形太阳能电池板，该透明体与太阳能电池板相互平 行，该太阳能聚光装置满足以下关系式
9.如权利要求8所述的太阳能聚光装置，其特征在于，各三角形的第一夹角大小相同。
10.如权利要求9所述的太阳能聚光装置，其特征在于，所述各三角形的第一夹角为90度。
11.如权利要求8所述的太阳能聚光装置，其特征在于，所述各三角形的与第一边相邻 的另外两条边的交汇处形成有圆角。
全文摘要
本发明提供一种非成像聚光透镜，其包括一个平板状透明体、一个圆锥形凸起及多个环状凸起。该透明体包括相对设置的第一、第二表面。该圆锥形凸起设置在第一表面上。该多个环状凸起设置在第一表面上并环绕圆锥形凸起的底面圆心呈同心圆分布在圆锥形凸起周围，该多个环状凸起的沿垂直于第一表面方向上的横截面为沿环状凸起径向相邻排列并分布在圆锥形凸起两侧的多个三角形。该种非成像聚光透镜会聚后的光线在具有均匀的光线强度分布。本发明还提供一种太阳能聚光装置。
文档编号H01L31/052GK101995593SQ20091030579
公开日2011年3月30日 申请日期2009年8月19日 优先权日2009年8月19日
发明者曹治中, 林姗儒, 陈昱树, 韦安琪 申请人:富士迈半导体精密工业(上海)有限公司;沛鑫能源科技股份有限公司