CN101923209B - 集光装置 - Google Patents

集光装置 Download PDF

Info

Publication number
CN101923209B
CN101923209B CN2009103032817A CN200910303281A CN101923209B CN 101923209 B CN101923209 B CN 101923209B CN 2009103032817 A CN2009103032817 A CN 2009103032817A CN 200910303281 A CN200910303281 A CN 200910303281A CN 101923209 B CN101923209 B CN 101923209B
Authority
CN
China
Prior art keywords
light collecting
plane
lens
collecting lens
incidence
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN2009103032817A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101923209A (zh
Inventor
黄山福
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hongfujin Precision Industry Shenzhen Co Ltd
Hon Hai Precision Industry Co Ltd
Original Assignee
Hongfujin Precision Industry Shenzhen Co Ltd
Hon Hai Precision Industry Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hongfujin Precision Industry Shenzhen Co Ltd, Hon Hai Precision Industry Co Ltd filed Critical Hongfujin Precision Industry Shenzhen Co Ltd
Priority to CN2009103032817A priority Critical patent/CN101923209B/zh
Priority to US12/649,497 priority patent/US8776783B2/en
Publication of CN101923209A publication Critical patent/CN101923209A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101923209B publication Critical patent/CN101923209B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B3/00—Simple or compound lenses
    • G02B3/02—Simple or compound lenses with non-spherical faces
    • G02B3/08—Simple or compound lenses with non-spherical faces with discontinuous faces, e.g. Fresnel lens
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
    • H10F77/00—Constructional details of devices covered by this subclass
    • H10F77/40—Optical elements or arrangements
    • H10F77/42—Optical elements or arrangements directly associated or integrated with photovoltaic cells, e.g. light-reflecting means or light-concentrating means
    • H10F77/488—Reflecting light-concentrating means, e.g. parabolic mirrors or concentrators using total internal reflection
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/52—PV systems with concentrators

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

一种集光装置，其包括集光罩及集光透镜。集光罩包括顶部开口及底部开口，顶部开口尺寸大于底部开口尺寸。集光罩呈一漏斗状，并能够将入射到其上的光线进行反射。集光透镜设置于集光罩的顶部开口上，其由中心集光透镜和环形集光透镜组成。中心集光透镜采用菲涅尔镜结构，其包括第一入射面及第一出射面。环形集光透镜采用环形透镜结构，其包括第二入射面及第二出射面。第一入射面与第二入射面连接，第一出射面与第二出射面连接。第一入射面与底部开口的距离大于第二入射面与底部开口的距离，并且第二入射面朝底部开口方向弯曲。本发明集光装置中集光透镜由中心菲涅尔镜结构集光镜及环形透镜结构集光镜组成，能够将更多光线汇聚，太阳能利用率较高。

Description

集光装置
技术领域
本发明涉及一种集光装置，特别涉及一种集聚太阳能的集光装置。
背景技术
为降低环境污染，有效利用各类能源，清洁环保的太阳能已经得到广泛应用。其中太阳能电池是有效利用太阳能的一种方式。目前太阳能电池主要利用太阳能电池板获取太阳能再将其转化为电能并储存起来，太阳能电池板的获取太阳能的过程一般就是直接接受太阳光的照射，单位面积的太阳能电池板接受单位面积的太阳光。采用这样方式获取太阳能具有大面积、低密度及低利用率的特性，所以说如何提供一种集光装置，以提高集光效率，增加太阳能的利用率，成为当前重要课题之一。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种提高集光效率，增加太阳能的利用率的集光装置。
一种集光装置，其包括一集光罩以及一集光透镜。所述集光罩包括一个顶部开口及一个底部开口，所述顶部开口尺寸大于所述底部开口的尺寸。所述集光罩呈一个上大下小的漏斗状，所述集光罩能够将入射到其上的光线进行反射。所述集光透镜设置于所述集光罩的顶部开口上，所述集光透镜由中心集光透镜和环形集光透镜组成。所述中心集光透镜采用菲涅尔镜结构，其包括第一入射面及第一出射面。所述环形集光透镜采用环形透镜结构，其包括第二入射面及第二出射面。所述第一入射面与所述第二入射面连接，所述第一出射面与所述第二出射面连接。所述第一入射面与底部开口的距离大于所述第二入射面与底部开口的距离，并且所述第二入射面朝底部开口方向弯曲。
本发明提供的集光装置利用一集光透镜以及一集光罩对光线进行汇聚，所述集光透镜由中心集光镜以及环形集光镜组成，中心集光镜采用菲涅尔镜结构，环形集光镜采用环形透镜结构，从而能够将更多的光线进行汇聚，使太阳能利用率较高。
附图说明
图1为本发明实施方式提供的集光装置示意图。
图2为图1集光装置的集光透镜俯视图。
具体实施方式
下面将结合附图，对本发明作进一步的详细说明。
实施方式一
请参阅图1及图2，一种集光装置10，其包括一集光透镜11及一集光罩12。所述集光装置10用于将入射光线汇聚到一光电转化单元20上。在本实施方式中所述光电转化单元20为太阳能电池板，可以将太阳光转化为电能。
所述集光罩12包括一个顶部开口121及一个底部开口122，所述顶部开口121尺寸大于所述底部开口122的尺寸，所述集光罩12呈一个上大下小的漏斗形状。所述顶部开口121上设置所述集光透镜11，所述底部开口122罩设置所述光电转化单元20。所述集光罩12的内表面为一反射面，可以将偏离所述光电转化单元20表面的太阳光通过集光罩12的内表面的多次反射重新聚焦在光电转化单元20的表面上。在本实施方式中，可在所述集光罩12的内表面布设一反射膜，例如一光学多层膜或者全反射金属膜，从而实现光线的反射。
所述集光透镜11设置在所述集光罩12的顶部开口121上，并与之连接。所述集光透镜11由中心集光透镜111和环形集光透镜112组成。所述中心集光透镜111采用菲涅尔镜结构，其包括第一入射面1111以及第一出射面1112，所述第一入射面1111上形成有多个环状凸起的齿纹，所述中心集光透镜111可以将正入射的太阳光线汇聚在所述光电转化单元20上。所述环形集光透镜112采用环形透镜结构，其包括第二入射面1121以及第二出射面1122。所述环形集光透镜112为中间厚边缘薄形状，并且沿所述集光透镜11光轴方向的截面为一凸透镜。所述第一入射面1111与所述第二入射面1121连接，所述第一出射面1112与所述第二出射面1122连接，所述环形集光透镜112与所述中心集光透镜111为一体成型。所述第一入射面1111与底部开口122的距离大于所述第二入射面1121与底部开口122的距离，并且所述第二入射面1121朝底部开口122方向弯曲。从而所述环形集光透镜112能够使斜向入射的太阳光线通过所述环形集光透镜112汇聚到所述光电转化单元20上。
实施方式二
所述集光装置10中的集光罩12为一透明材料构成，而所述集光罩12的外表面为一反射面。在本实施方式中，可在所述集光罩12的外表面布设一反射膜，例如一光学多层膜或者全反射金属膜，从而实现光线的反射。
采用本发明的集光装置10，对于正入射的太阳光，可通过所述集光透镜11的中心集光透镜111汇聚到所述光电转化单元20上。对于斜向入射的部分太阳光，可由所述集光透镜11的环形集光透镜112汇聚到所述光电转化单元20上。另外对于偏离所述光电转化单元20表面的太阳光，可通过集光罩12的多次反射重新聚焦在光电转化单元20的表面上。这样较多的光线能够汇聚到所述光电转化单元20上，太阳能利用率较高。
本发明提供的集光装置利用一集光透镜以及一集光罩对光线进行汇聚，所述集光透镜由中心集光镜以及环形集光镜组成，中心集光镜采用菲涅尔镜结构，环形集光镜采用环形透镜结构，从而能够将更多的光线进行汇聚，使太阳能利用率较高。
本技术领域的普通技术人员应当认识到，以上的实施方式仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围之内，对以上实施方式所作的适当改变和变化都落在本发明要求保护的范围之内。

Claims (7)

1.一种集光装置，其包括：
一集光罩，包括一个顶部开口及一个底部开口，所述顶部开口尺寸大于所述底部开口的尺寸，所述集光罩呈一个上大下小的漏斗状，所述集光罩能够将入射到其上的光线进行反射；
一集光透镜，其设置于所述集光罩的顶部开口上，其特征在于，所述集光透镜由中心集光透镜和环形集光透镜组成，所述中心集光透镜采用菲涅尔镜结构，其包括第一入射面及第一出射面，所述环形集光透镜采用环形透镜结构，其包括第二入射面及第二出射面，所述第一入射面与所述第二入射面连接，所述第一出射面与所述第二出射面连接，所述第一入射面与底部开口的距离大于所述第二入射面与底部开口的距离，并且所述第二入射面朝底部开口方向弯曲。
2.如权利要求1所述的集光装置，其特征在于，所述中心集光透镜的第一入射面上形成有多个环状凸起的齿纹。
3.如权利要求1所述的集光装置，其特征在于，所述中心集光透镜与所述环形集光透镜为一体成型。
4.如权利要求1所述的集光装置，其特征在于，所述环形集光透镜为中间厚边缘薄形状，并且沿所述集光透镜光轴方向的截面为一凸透镜。
5.如权利要求1所述的集光装置，其特征在于，所述集光罩的内表面布设一反射膜，可实现光线反射，所述反射膜为光学多层膜或者全反射金属膜。
6.如权利要求1所述的集光装置，其特征在于，所述集光罩为透明材料构成，其外表面布设一反射膜，可实现光线反射，所述全反射膜为光学多层膜或者全反射金属膜。
7.如权利要求1所述的集光装置，其特征在于，所述集光罩底部开口罩设一光电转化单元，所述光电转化单元为太阳能电池板。
CN2009103032817A 2009-06-16 2009-06-16 集光装置 Expired - Fee Related CN101923209B (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2009103032817A CN101923209B (zh) 2009-06-16 2009-06-16 集光装置
US12/649,497 US8776783B2 (en) 2009-06-16 2009-12-30 Solar energy collector and solar energy module having same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2009103032817A CN101923209B (zh) 2009-06-16 2009-06-16 集光装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101923209A CN101923209A (zh) 2010-12-22
CN101923209B true CN101923209B (zh) 2013-06-05

Family

ID=43305308

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2009103032817A Expired - Fee Related CN101923209B (zh) 2009-06-16 2009-06-16 集光装置

Country Status (2)

Country Link
US (1) US8776783B2 (zh)
CN (1) CN101923209B (zh)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI494633B (zh) * 2010-07-23 2015-08-01 Hon Hai Prec Ind Co Ltd 聚光裝置
CN102355162A (zh) * 2011-09-06 2012-02-15 重庆师范大学 一种主动均衡接收太阳辐射量的聚光光伏发电系统
CN103424857B (zh) * 2012-05-25 2016-03-30 中央大学 太阳能集光器
WO2014011240A1 (en) * 2012-07-12 2014-01-16 The Regents Of The University Of California Solar thermal concentrator and method of forming same
CN104781640B (zh) * 2012-12-20 2017-07-28 株式会社阿尔发 光电传感器单元以及车辆的门控制装置
RU2566529C2 (ru) * 2013-01-21 2015-10-27 Шэнчжэнь Кука Нетворк Текнолоджи Ко., Лтд Линза, модуль задней светодиодной подсветки и устройство отображения
CN103311350B (zh) * 2013-05-08 2016-01-13 中国科学院广州能源研究所 一种聚光光伏的匀光散热器件
CN103322695B (zh) * 2013-06-28 2015-10-21 江苏安华电气自动化有限公司 一种太阳能中高温集热装置
CN107919848B (zh) * 2016-10-11 2020-01-10 华北电力大学 一种环形线性菲涅尔高倍聚光器
CN107940775A (zh) * 2017-11-15 2018-04-20 韦治东 太阳能集热管的加工方法
CN109737616A (zh) * 2019-02-28 2019-05-10 山东桑乐太阳能有限公司 一种可垂直安装的太阳能集热板
CN111928500B (zh) * 2020-07-21 2021-08-03 华中科技大学 一种采用MXene纳米流体的太阳能集热器

Citations (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4723535A (en) * 1981-12-30 1988-02-09 Lew Hyok S Solar trap
US6384320B1 (en) * 2000-10-13 2002-05-07 Leon Lung-Chen Chen Solar compound concentrator of electric power generation system for residential homes
JP2003258291A (ja) * 2001-12-27 2003-09-12 Daido Steel Co Ltd 集光式太陽光発電装置
JP2004214470A (ja) * 2003-01-07 2004-07-29 Daido Steel Co Ltd 集光式太陽光発電装置
CN2738397Y (zh) * 2004-09-20 2005-11-02 刘秉衡 一种聚能式太阳能电池装置
CN1750274A (zh) * 2004-09-13 2006-03-22 通用电气公司 用于太阳能聚光器的光电模块
CN2927323Y (zh) * 2006-07-18 2007-07-25 侯国华 太阳能聚光电池模块
CN2929968Y (zh) * 2006-02-22 2007-08-01 孙迎光 一种太阳能线聚光光伏发电组件
CN101192632A (zh) * 2006-12-01 2008-06-04 中国科学院半导体研究所 聚光太阳电池单元
CN101220997A (zh) * 2007-01-09 2008-07-16 张明伟 光线广角聚焦太阳能发电集热技术
CN201173625Y (zh) * 2008-01-30 2008-12-31 精碟科技股份有限公司 太阳光能加热装置
CN101363923A (zh) * 2007-08-10 2009-02-11 精碟科技股份有限公司 集光装置
CN101375112A (zh) * 2006-01-17 2009-02-25 索利安特能源公司 用于光学聚光器的混合式主光学部件
CN101425547A (zh) * 2007-11-02 2009-05-06 台达电子工业股份有限公司 太阳能电池模块
CN101430420A (zh) * 2008-12-17 2009-05-13 重庆京渝激光生物研究所 一种日光聚光器
CN101442083A (zh) * 2009-01-04 2009-05-27 江苏白兔科创新能源股份有限公司 太阳能高倍聚光光伏发电模组

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6161125A (ja) * 1984-08-31 1986-03-28 Takashi Mori 太陽エネルギ−収集装置
US4682582A (en) * 1985-04-15 1987-07-28 Christiane Grams Solar energy collector and sun motor utilizing same
ES2157846B1 (es) * 1999-12-02 2002-03-01 Univ Madrid Politecnica Dispositivo con lente discontinua de reflexion total interna y dioptrico asferico para concentracion o colimacion de energia radiante.
JP4293857B2 (ja) * 2003-07-29 2009-07-08 シチズン電子株式会社 フレネルレンズを用いた照明装置
US20090000612A1 (en) * 2007-05-04 2009-01-01 Hines Braden E Apparatuses and methods for shaping reflective surfaces of optical concentrators
CN201118470Y (zh) 2007-09-06 2008-09-17 吴晓 高效太阳能转换装置
TW200921920A (en) 2007-11-02 2009-05-16 Delta Electronics Inc Solar cell module
TWM356016U (en) 2008-11-21 2009-05-01 Dbm Reflex Of Taiwan Co Ltd A solar reflective and refractive dual light-collecting device

Patent Citations (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4723535A (en) * 1981-12-30 1988-02-09 Lew Hyok S Solar trap
US6384320B1 (en) * 2000-10-13 2002-05-07 Leon Lung-Chen Chen Solar compound concentrator of electric power generation system for residential homes
JP2003258291A (ja) * 2001-12-27 2003-09-12 Daido Steel Co Ltd 集光式太陽光発電装置
JP2004214470A (ja) * 2003-01-07 2004-07-29 Daido Steel Co Ltd 集光式太陽光発電装置
CN1750274A (zh) * 2004-09-13 2006-03-22 通用电气公司 用于太阳能聚光器的光电模块
CN2738397Y (zh) * 2004-09-20 2005-11-02 刘秉衡 一种聚能式太阳能电池装置
CN101375112A (zh) * 2006-01-17 2009-02-25 索利安特能源公司 用于光学聚光器的混合式主光学部件
CN2929968Y (zh) * 2006-02-22 2007-08-01 孙迎光 一种太阳能线聚光光伏发电组件
CN2927323Y (zh) * 2006-07-18 2007-07-25 侯国华 太阳能聚光电池模块
CN101192632A (zh) * 2006-12-01 2008-06-04 中国科学院半导体研究所 聚光太阳电池单元
CN101220997A (zh) * 2007-01-09 2008-07-16 张明伟 光线广角聚焦太阳能发电集热技术
CN101363923A (zh) * 2007-08-10 2009-02-11 精碟科技股份有限公司 集光装置
CN101425547A (zh) * 2007-11-02 2009-05-06 台达电子工业股份有限公司 太阳能电池模块
CN201173625Y (zh) * 2008-01-30 2008-12-31 精碟科技股份有限公司 太阳光能加热装置
CN101430420A (zh) * 2008-12-17 2009-05-13 重庆京渝激光生物研究所 一种日光聚光器
CN101442083A (zh) * 2009-01-04 2009-05-27 江苏白兔科创新能源股份有限公司 太阳能高倍聚光光伏发电模组

Also Published As

Publication number Publication date
US20100313879A1 (en) 2010-12-16
CN101923209A (zh) 2010-12-22
US8776783B2 (en) 2014-07-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101923209B (zh) 集光装置
US8039731B2 (en) Photovoltaic concentrator for solar energy system
US9905718B2 (en) Low-cost thin-film concentrator solar cells
KR100933213B1 (ko) 태양광 발전용 집광 렌즈
CN104849844A (zh) 碟式菲涅尔反射聚光方法及其装置
AU2021205103A1 (en) Full spectrum electro-magnetic energy system
CN106952977B (zh) 一种太阳能电池封装结构
US20140048117A1 (en) Solar energy systems using external reflectors
CN201812827U (zh) 聚光型太阳能电池组件
CN100555672C (zh) 一种太阳能电池采光罩
CN202523740U (zh) 一种改良的太阳能电池板
CN102447426A (zh) 一种可加装聚光光导管的太阳能发电装置
CN111725342A (zh) 高吸收率的光伏组件
CN102157593A (zh) 一种聚光发电系统
CN201937509U (zh) 一种聚光光伏系统
CN208656710U (zh) 微型高效率太阳能模组
CN209982428U (zh) 一种多面折射的新型太阳能光伏板
TWI464446B (zh) 集光裝置
TWI395339B (zh) 一種可收納之太陽能電池集光器
US20140048134A1 (en) Concentrator solar receiver with improved homogenizer
CN110380680A (zh) 一种非跟踪式聚光光伏发电装置
CN202256853U (zh) 一种抛物面太阳能聚能器
CN108923743A (zh) 微型高效率太阳能模组
CN201854215U (zh) 半球面采光聚光倍增太阳能发电装置
US20130118549A1 (en) Solar power concentrator and solar power collecting device using same

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20130605

Termination date: 20150616

EXPY Termination of patent right or utility model