[发明专利]聚光装置及太阳能电池装置

说明书

技术领域

本发明涉及光学系统，尤其涉及包括光学组件的聚光装置及光能转化装置。

背景技术

传统的太阳能聚光元件多采用面镜反射光线到太阳能电池，或者采用凸透镜将光线汇聚到太阳能电池，而面镜和凸透镜往往无法兼顾聚光效率和聚光均匀性，导致太阳能电池对光能的利用率较低。

发明内容

有鉴于此，提供一种可提高聚光均匀性且容忍角较大之聚光装置及包括该聚光装置之光能转化装置。

一种聚光装置，包括一个第一菲涅尔透镜，该第一菲涅尔透镜包括一第一平面和一个与该第一平面相背的第一沟槽面，该第一菲涅尔透镜具有一位于该第一沟槽面下方的第一焦点，该第一菲涅尔透镜用于将入射光线会聚至该第一焦点；一个第二菲涅尔透镜，该第二菲涅尔透镜与该第一菲涅尔透镜基本平行，该第二菲涅尔透镜包括一第二沟槽面和一个与该第二沟槽面相背的第二平面，该第二菲涅尔透镜具有一位于该第二沟槽面上方的第二焦点，该第二沟槽面面向该第一沟槽面，该第一、第二焦点重合；及一个组合式抛物面聚光元件，该组合式抛物面聚光元件具有一入光口和一与该入光口对应的出光口，该组合式抛物面聚光元件位于该第二平面的下方，入射光线依次入射该第一、第二菲涅尔透镜后基本平行入射该组合式抛物面聚光元件。

一种太阳能电池装置，包括一个第一菲涅尔透镜，该第一菲涅尔透镜包括一第一平面和一个与该第一平面相背的第一沟槽面，该第一菲涅尔透镜具有一位于该第一沟槽面下方的第一焦点，该第一菲涅尔透镜用于将入射光线会聚至该第一焦点；一个第二菲涅尔透镜，该第二菲涅尔透镜与该第一菲涅尔透镜基本平行，该第二菲涅尔透镜包括一第二沟槽面和一个与该第二沟槽面相背的第二平面，该第二菲涅尔透镜具有一位于该第二沟槽面上方的第二焦点，该第二沟槽面面向该第一沟槽面，该第一、第二焦点重合；及一个组合式抛物面聚光元件，该组合式抛物面聚光元件具有一入光口和一与该入光口对应的出光口，该组合式抛物面聚光元件位于该第二平面的下方，入射光线依次入射该第一、第二菲涅尔透镜后基本平行入射该组合式抛物面聚光元件；及一个太阳能电池单元，位于该出光口用以接收光线并将光能转化为电能。

相对于现有技术，本发明提供的聚光装置及太阳能电池装置包括至少两个相互平行、朝向相反的菲涅尔透镜，因此可以使光束以较小的入射角进入组合式抛物面聚光元件，从而提高聚光装置的集光比，提高太阳能电池装置对光能的利用率。

附图说明

图1是本发明实施例提供的太阳能电池装置的结构示意图。

主要元件符号说明

太阳能电池装置        10

聚光装置              12

太阳能电池单元        14

组合式抛物面聚光元件  40

第一菲涅尔透镜        20

第二菲涅尔透镜        30

第一平面              200

第一沟槽面            202

第二沟槽面            302

第二平面              300

入光口                400

出光口                402

抛物面        404

具体实施方式

以下将结合附图对本发明作进一步详细说明。

请参阅图1，本发明实施例提供的太阳能电池装置10包括一个聚光装置12和一个太阳能电池单元14。

该聚光装置12包括一个第一菲涅尔透镜20，一个第二菲涅尔透镜30和一个组合式抛物面聚光元件(compound parabolic component，CPC)40。

该第一菲涅尔透镜20包括一个第一平面200和一个与该第一平面200相背的第一沟槽面202。

该第二菲涅尔透镜30与该第一菲涅尔透镜20基本平行，该第二菲涅尔透镜30包括一个第二沟槽面302和一个与该第二沟槽面302相背的第二平面300，该第二沟槽面302面向该第一沟槽面202。