[发明专利]一种使用二次反射法实现数倍聚光的太阳能发电装置

权利要求书

1.一种使用二次反射法实现数倍聚光的太阳能发电装置，胶膜(5)将与导电板(7) 配合连接的圆片状光伏电池(6)密封在电路板上，导电板(7)及圆片状光伏电池 (6)所构成的电流输出器一同配合设置在反射镜面体底部开口处的底座(12) 内，环形防水密封压圈(4)配合密封反射镜面体下端开口，反射镜面体与圆片 状光伏电池(6)朝上的受光面相配合设置，散热器基板(13)配合固装在位于反 射镜面体底部的底座(12)上；

反射镜面体由二次反光体(2)和一次反光碗状壳体(3)相配合构成，一次反 光碗状壳体(3)其内周壁设置的一次反射镜曲面(11)为旋转抛物面；位于一次 反光碗状壳体(3)内的二次反光体(2)，其外周壁上设置着与一次反射镜曲面 (11)相配合的二次反射镜曲面(10)，该二次反射镜曲面(10)的中央轴线与一次 反射镜曲面(11)的中央轴线相重合；一次反光碗状壳体(3)上端大圆开口被形 状相应呈圆片状的透明防护盖板(1)固装密封；二次反光体(2)相应的上端与透 明防护盖板(1)内表面相固接，二次反射镜曲面(10)的上端与一次反射镜曲面 (11)的上端平齐，二次反射镜曲面(10)与一次反射镜曲面(11)相对应配合，一 次反射镜曲面(11)、二次反射镜曲面(10)与光伏电池受光面之间的位置相互对 应配合并形成相应的碗状空腔，其特征是：

相应的入射光线经一次反射镜曲面(11)反射至二次反射镜曲面(10)形成 首次反射的一次反射光线，经二次反射镜曲面(10)至圆片状光伏电池(6)受光 面形成再次反射的二次反射光线，沿着一次反射光线传播方向的延伸线都相交 于一次反射镜曲面(11)上方的光学焦点，一次反射镜曲面(11)与二次反射镜曲 面(10)的中央轴线相重合于Y轴线，任意一条入射光线与被反射的一次反射光 线在一次反射镜曲面(11)上形成的一次相交点至Y轴线的垂直距离为x₂，位于 一次反射光线与二次反射光线在二次反射镜曲面(10)上形成二次相交点，位于 二次反射光线相应在圆片状光伏电池(6)受光面上形成的受光点与Y轴线的垂 直距离为x₁，其中，圆片状光伏电池(6)受光面与X轴线相重合，其圆心与坐标 原点重合，圆片状光伏电池(6)受光面相应与Y轴线垂直；

所述的一次反射镜曲面(11)的旋转抛物面其截面曲线函数为：其中，x₂为位于入射光线与一次反射光线在一次反射镜曲面(11)上形成的一次 相交点至Y轴线的已知的垂直距离，0＜x₂≤R，R为一次反射镜曲面(11)内周 壁上端半径；

一次反射镜曲面(11)内周壁上端半径R与二次反射镜曲面(10)顶端半径r 之间满足的函数关系为：

其中，n为底部的圆片状光伏电池(6)受光面所接收的聚光辐 射强度与入射太阳光辐射强度的比值，r也为圆片状光伏电池(6)的半径；

则一次反射镜曲面(11)旋转抛物面截面函数曲线已知的x₂值与每一受光 点所在位置处相应的已知x₁值之间满足的函数关系式为：

根据每一个已知的x₂值对应可得知相应的x₁值；

依据一次反射光线与二次反射光线在二次反射镜曲面(10)上所遵循的光 反射定律和二次反射镜曲面(10)截面的函数曲线线段其上端的已知坐标值，

二次反射镜曲面(10)其截面的曲线函数为其相应坐标值与旋转抛物面截 面函数曲线轨迹的坐标值一一相对应的曲线。

2.根据权利要求1所述的使用二次反射法实现数倍聚光的太阳能发电装置，其特 征是：二次反射镜曲面(10)截面的函数曲线线段其上端的确定坐标值为 (r，R／2)，r≤x₂≤R。

3.根据权利要求1所述的使用二次反射法实现数倍聚光的太阳能发电装置，其特 征是：散热器为散热器基板(13)下板面上均布设置的垂直于底座(12)底板面的 散热片(8)。

4.根据权利要求1所述的使用二次反射法实现数倍聚光的太阳能发电装置，其特 征是：透明防护盖板(1)由光学塑料或光学玻璃构成。