TW201344130A - 太陽能集光裝置 - Google Patents
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Abstract
本發明涉及一種太陽能集光裝置，其包括多個用以接收並彙聚光線的聚光器及一個光電轉換單元，該光電轉換單元包括一個受光面，該太陽能集光裝置還包括多根光導管，每根光導管具有第一端與第二端，該第一端位於對應的聚光器的焦點處並用於接收由該對應的聚光器彙聚的太陽光線，該第二端用於將該彙聚的光線輸出至該受光面。該太陽能集光裝置通過多個聚光器與多個光導管的組合將光線彙聚於光電轉換單元的受光面，因此，在無需增加單個聚光器面積的前提下，增加了該集光裝置的集光面積，提高了光線的利用率。
Description
本發明涉及一種集光裝置，尤其涉及一種太陽能集光裝置。
由於全球能源消耗快速，太陽能的利用成為人類發展的目標。一般最簡單增加太陽能板集光面積的方式是將太陽能板置於一透鏡的焦點附近，但此時集光面積等於透鏡的大小。所以要想增加其集光面積，就要相應的製作大的透鏡。透鏡大其曲率會變小，導致透鏡的焦距變長，相應的透鏡所占空間變大，再者，透鏡太大製作不易。
鑒於上述內容，有必要提出一種在不改變透鏡大小的情況下增加集光面積的太陽能集光裝置。
一種太陽能集光裝置，其包括多個用以接收並彙聚光線的聚光器及一個光電轉換單元，該光電轉換單元包括一個受光面，該太陽能集光裝置還包括多根光導管,每根光導管具有第一端與第二端，該第一端位於對應的聚光器的焦點處並用於接收由該對應的聚光器彙聚的光線，該第二端用於將該彙聚的光線輸出至該受光面。
相較先前技術，本發明的太陽能集光裝置通過多個聚光器與多個光導管的組合將光線（如太陽光）彙聚於光電轉換單元的受光面，因此，在無需增加單個聚光器面積的前提下，增加了該集光裝置的集光面積，提高了光線的利用率。
下面以具體實施方式並結合附圖對本發明的太陽能集光裝置作進一步詳細說明。
請參閱圖1，本發明一實施例提供一種太陽能集光裝置100。該太陽能集光裝置100包括多個用以接收並彙聚太陽光10的聚光器20、一個光電轉換單元30及多根連接對應的聚光器20及光電轉換單元30的光導管40。其中聚光器20的數量和光導管40的數量相對應。該光電轉換單元30包括受光面31。
該聚光器20用來彙聚太陽光10。該聚光器20是聚光透鏡，例如凸透鏡、菲涅爾透鏡或複合型抛物面鏡（compound parabolic concentrator, CPC）等。總之，該聚光器20能夠會聚太陽光10。每一個聚光器20分別具有各自的焦點，並搭配對應的光導管40。該光導管40具有第一端41及第二端42。第一端41與第二端42位於光導管40相背的兩側。本實施方式中，光導管40為光纖。光導管40的第一端41置於對應聚光器20的焦點處並用於接收由該對應的聚光器20彙聚的太陽光10。太陽光10從該光導管40的第一端41進入，進入光導管40內的光線因為光導管40的材料折射率大，太陽光10因全反射作用不斷地在光導管40內傳遞，然後從光導管40的第二端42出射。多根光導管40的該第二端42收攏於該光電轉換單元30並與受光面31接觸以用於將出射光線輸出至受光面31。本實施例中光電轉換單元30為太陽能板。該光電轉換單元30接收自該光導管40出射的光線，然後進行光到電的轉換，產生電力，供用戶使用。
由上可知，上述的太陽能集光裝置100通過多個聚光器20與多根光導管40的組合將太陽光10彙聚於光電轉換單元30的受光面31，因此，在無需增加單個聚光器20面積的前提下，增加了該太陽能集光裝置100的集光面積，提高了太陽光10的利用率。另外，該太陽能集光裝置100將各聚光器20分開有各自的聚光點，並搭配各自的傳輸光導管，優點在於每個聚光器20都能隨著太陽（光源）位置的不斷變化而可調整收光方向，隨時擁有最佳的集光效率。
另外，本領域技術人員還可在本發明精神內做其他變化，如在其他實施方式中，第二端可與受光面相間隔，間隔距離可視從第二端出射的光線的散射角度確定以確保從第二端出射的光線能儘量被受光面接收；或光電轉換單元可選用光電二極體；或光導管也可選用如柔性光波導等其他柔性光導管等。當然，這些依據本發明精神所做的變化，都應包含在本發明所要求保護的範圍內。
100．．．太陽能集光裝置
40．．．光導管
10．．．太陽光
41．．．第一端
20．．．聚光器
42．．．第二端
30．．．光電轉換單元
31．．．受光面
圖1為本發明一實施方式的太陽能集光裝置的結構示意圖。
100．．．太陽能集光裝置
40．．．光導管
10．．．太陽光
41．．．第一端
20．．．聚光器
42．．．第二端
30．．．光電轉換單元
31．．．受光面
Claims (8)
- 一種太陽能集光裝置，其包括多個用以接收並彙聚光線的聚光器及一個光電轉換單元，該光電轉換單元包括一個受光面，其改良在於：該太陽能集光裝置還包括多根光導管,每根光導管具有第一端與第二端，該第一端位於對應的聚光器的焦點處並用於接收由該對應的聚光器彙聚的太陽光線，該第二端用於將該彙聚的光線輸出至該受光面。
- 如申請專利範圍第1項所述之太陽能集光裝置，其中：該光導管為光纖。
- 如申請專利範圍第1項所述之太陽能集光裝置，其中：該聚光器為菲涅爾聚光透鏡。
- 如申請專利範圍第1項所述之太陽能集光裝置，其中：該聚光器為凸透鏡。
- 如申請專利範圍第1項所述之太陽能集光裝置，其中：該聚光器為複合型抛物面鏡。
- 如申請專利範圍第1項所述之太陽能集光裝置，其中：該光電轉換單元為太陽能板或光電二極體。
- 如申請專利範圍第1項所述之太陽能集光裝置，其中：該第二端與該受光面接觸。
- 如申請專利範圍第1項所述之太陽能集光裝置，其中：該第二端與該受光面相間隔。
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