CN201846284U - 一种高聚光倍率太阳能聚光器 - Google Patents
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Abstract
一种高聚光倍率太阳能聚光器，属于将太阳光聚焦到太阳能电池上的一种装置。这种高聚光倍率太阳能聚光器首先采用主反射镜把太阳能反射到副反射镜上，再由副反射镜把太阳能聚焦反射到太阳能电池上。在主反射镜的上部设有一块面板，下部中心位置设有一个导光漏斗，副反射镜设置在面板下方中心位置，在导光漏斗的下部光线出射口处设置太阳能电池。该聚光器采用反射式聚光，通过两次聚光，聚光器获得了高的聚光比率。保证了各个波段的光线都能被聚焦，提高了聚光器的光学效率，并且此种结构有效的减小了聚光器的体积。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种高聚光倍率太阳能聚光器，属于将太阳光聚焦到太阳能电池上的一种装置。
背景技术
[0002] 太阳能聚光器是利用透镜或反射镜将太阳光聚焦到太阳能电池上的一种装置。在聚光条件下，一方面聚光器可以大幅度提高单位面积太阳能电池芯片接收的辐射功率密度，提高太阳能电池的转换效率；另一方面对于给定的输出功率，使用聚光器聚光以后可以大幅度降低太阳能电池芯片的消耗，从而降低系统的成本。
对于实际应用来说，目前应用最多的是菲涅尔透镜聚光器和抛物面反射镜聚光器。它们的聚焦方式可以是点聚焦也可以是线聚焦。尽管菲涅尔透镜和抛物面反射镜在聚光太阳能系统中应用多年了，但就其光学性质，聚光器体积等相关方面仍存在如下问题：菲涅尔透镜聚光后光线将发生色散使其光强分布不均匀；传统抛物面聚光器聚光比率较小且体积大。
发明内容
本聚光器针对现有技术的不足，研制了一种聚光比率高、光线分布均匀的组合式反射聚光器。本聚光器不仅解决了菲涅尔透镜聚光会引起色散的问题，而且也解决了传统抛物面反射镜聚光比率低且体积大的问题。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种高聚光倍率太阳能聚光器，它首先采用主反射镜把太阳能反射到副反射镜上，再由副反射镜把太阳能聚焦反射到太阳能电池上。在所述主反射镜的上部设有一块面板，下部中心位置设有一个导光漏斗，副反射镜设置在面板下方中心位置，在导光漏斗的下部光线出射口处设置太阳能电池；所述主反射镜的主反射镜面采用抛物面（抛物线面）结构，副反射镜的副反射镜面采用双曲面（双曲线面）结构，导光漏斗采用复合抛物面反射镜。
所述主反射镜面的抛物面焦距为50毫米，镜面反射膜为2—3微米银膜，保护膜为1-2微米的二氧化硅膜；主反射镜的底部中心设有一个便于安装导光漏斗的方孔。
所述副反射镜面的双曲面焦距为50毫米，镜面反射膜为2—3微米银膜，保护膜为1-2微米的二氧化硅膜；副反射镜为实心玻璃结构。
所述复合抛物面反射镜的接收角为20度，反射镜面反射膜为2—3微米银膜，保护膜为1-2微米的二氧化硅膜。
上述技术方案采用面板、抛物面主反射镜、双曲面副反射镜、导光漏斗组合安装为通过两次反射聚焦进行聚光的聚光器。面板为高透光率钢化玻璃，主反射镜、副反射镜和导光漏斗由硼硅玻璃压制而成；主反射镜的反射面为抛物面，在抛物面上镀银反射膜，并在银反射膜表面再镀二氧化硅保护膜；副反射镜的反射面为双曲面，在双曲面上镀银反射膜，并在银反射膜表面镀二氧化硅保护膜；导光漏斗是一个复合抛物面反射镜，在其内表面镀银反射膜并在银反射膜表面镀二氧化硅保护膜。面板、主反射镜、副反射镜和导光漏斗各1个，面板为正方形钢化玻璃材质与主反射镜对齐使用耐老化胶水固定于主反射镜四角上，副反射镜使用耐老化胶水固定于面板的中心位置，导光漏斗安装于主反射镜底部的方孔中并用胶水固定，太阳能电池放置与导光漏斗底部方孔处。光线经过抛物面主反射镜与双曲线副反射镜聚焦后入射到导光漏斗的底部，导光漏斗是一个复合抛物面反射镜，其作用是将入射角之内的光线汇聚后引导至出射口，导光漏斗引导光线照射到太阳能电池上，当入射光线入射角发生改变时，导光漏斗仍然可以将聚焦后的光线引导至太阳能电池上，保证了太阳能电池仍处于工作状态。
本实用新型的有益效果是：这种高聚光倍率太阳能聚光器首先采用主反射镜把太阳能反射到副反射镜上，再由副反射镜把太阳能聚焦反射到太阳能电池上。在主反射镜的上部设有一块面板，下部中心位置设有一个导光漏斗，副反射镜设置在面板下方中心位置，在导光漏斗的下部光线出射口处设置太阳能电池。该聚光器采用反射式聚光，通过两次聚光，聚光器获得了高的聚光比率。保证了各个波段的光线都能被聚焦，提高了聚光器的光学效率，并且此种结构有效的减小了聚光器的体积。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
图1是一种高聚光倍率太阳能聚光器的俯视图。
图2是一种高聚光倍率太阳能聚光器的纵剖面结构图。
图3是主反射镜顶视图。
图4是主反射镜剖视图。
图5是主反射镜侧视图。
图6是副反射镜顶视图。
图7是副反射镜剖视图。
图8是导光漏斗顶视图。
图9是导光漏斗剖视图。
图中：1.面板，2.副反射镜，3.主反射镜，4.导光漏斗，5.太阳能电池，6.副反射镜面，7.主反射镜面，8. 复合抛物面反射镜。
具体实施方式
图1、2示出一种模组化装配的高聚光倍率聚光器。图中，面板1为高透光率钢化玻璃制成，作用是透射光线并保护聚光器；副反射镜2、主反射镜3、导光漏斗4为普通玻璃材质经模具压制成型，对其反射面抛光处理并镀银—二氧化硅复合反射膜制成反射镜。面板1、副反射镜2、主反射镜3、导光漏斗4、太阳能电池5各一个，面板1与主反射镜3中心对正，四边对齐并用耐老化胶水固定于主反射镜3的圆弧形边沿处，副反射镜2安装于面板1的中心处并用耐老化胶水固定，导光漏斗4的下部对正主反射镜3底部的方孔使导光漏斗4的下部伸出方孔并用耐老化胶水固定，导光漏斗4下部光线出射口处放置太阳能电池5。聚光器的特征在于不会产生色散，接收角可达正负0.5度，聚光倍率400-500倍。
图3、4、5示出聚光器主反射镜的结构图，主反射镜3的主反射镜面7为抛物面型，其焦距为50毫米；反射镜面反射膜为2—3微米银膜，保护膜为1-2微米的二氧化硅膜；主反射镜3的上部有4个圆弧形边沿，作用是便于主反射镜3与面板1的定位安装；主反射镜3底部中心有一个方孔，作用是便于导光漏斗的定位安装。
图6、7示出聚光器副反射镜的结构图，副反射镜2的副反射镜面6为双曲面型，其焦距为50毫米；反射镜面反射膜为2—3微米银膜，保护膜为1-2微米的二氧化硅膜；副反射镜2为实心玻璃结构结构。
图8、9示出聚光器导光漏斗的结构图，导光漏斗4的反射镜面8为复合抛物面型，其接收角为20度；反射镜面反射膜为2—3微米银膜，保护膜为1-2微米的二氧化硅膜；所有从上部开口接收角范围内射入的光线经复合抛物面反射镜反射后都能从下部开口射出。
Claims (4)
1. 一种高聚光倍率太阳能聚光器，它首先采用主反射镜（3）把太阳能反射到副反射镜（2）上，再由副反射镜（2）把太阳能聚焦反射到太阳能电池（5）上，其特征在于：在所述主反射镜（3）的上部设有一块面板（1），下部中心位置设有一个导光漏斗（4），副反射镜（2）设置在面板（1）下方中心位置，在导光漏斗（4）的下部光线出射口处设置太阳能电池（5）；所述主反射镜（3）的主反射镜面（7）采用抛物面结构，副反射镜（2）的副反射镜面（6）采用双曲面结构，导光漏斗（4）采用复合抛物面反射镜（8）。
2.据权利要求1所述的一种高聚光倍率太阳能聚光器，其特征在于：所述主反射镜面（7）的抛物面焦距为50毫米，镜面反射膜为2—3微米银膜，保护膜为1-2微米的二氧化硅膜；主反射镜（3）的底部中心设有一个便于安装导光漏斗（4）的方孔。
3. 据权利要求1所述的一种高聚光倍率太阳能聚光器，其特征在于：所述副反射镜面（6）的双曲面焦距为50毫米，镜面反射膜为2—3微米银膜，保护膜为1-2微米的二氧化硅膜，副反射镜（2）为实心玻璃结构。
4. 据权利要求1所述的一种高聚光倍率太阳能聚光器，其特征在于：所述复合抛物面反射镜（8）的接收角为20度，反射镜面反射膜为2—3微米银膜，保护膜为1-2微米的二氧化硅膜。
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| CN2010206139284U CN201846284U (zh) | 2010-11-19 | 2010-11-19 | 一种高聚光倍率太阳能聚光器 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102608742A (zh) * | 2012-04-19 | 2012-07-25 | 张德胜 | 太阳能条形平行光超薄聚光器 |
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