[发明专利]用于会聚太阳能电池的菲涅耳蝇眼微透镜阵列

权利要求书

1.一种光学元件，包括：

透明材料，所述透明材料包括第一表面和与所述第一表面相对的第二表面，所述第一表面具有菲涅耳透镜，所述第二表面具有与所述菲涅耳透镜相对应的多个微透镜；

所述第一表面和所述第二表面之一配置用于接收光，所述光学元件配置为使得通过光学元件的光经由所述多个微透镜而被分离为多个子束；以及

所述菲涅耳透镜具有高度，其中在所述菲涅耳透镜的高度下，使得通过光学元件的光的至少两个不同波长的衍射效率最大化。

2.根据权利要求1所述的光学元件，其中所述菲涅耳透镜的高度配置为针对所述至少两个不同波长同时使得与最大相位延迟的偏差的误差最小化。

3.根据权利要求1所述的光学元件，其中所述菲涅耳透镜配置为补偿所述第一表面或所述第二表面的至少一个导致的色散。

4.根据权利要求1所述的光学元件，其中所述光包括太阳辐射。

5.根据权利要求1所述的光学元件，其中所述菲涅耳透镜包括多个菲涅耳透镜。

6.根据权利要求1所述的光学元件，其中所述第一表面包括折射表面。

7.根据权利要求6所述的光学元件，其中所述折射表面配置用于在预定的位置处叠加所述多个子束。

8.根据权利要求7所述的光学元件，其中所述多个微透镜配置为在所述预定的位置处产生均匀的光分布。

9.一种会聚光伏PV装置，包括：

至少一个会聚透镜，所述会聚透镜配置用于接收光、并且将通过相应会聚透镜的光分离为多个子束，每一个会聚透镜包括：

第一表面和与所述第一表面相对的第二表面，所述第一表面具有菲涅耳透镜，所述第二表面具有多个微透镜；

所述菲涅耳透镜具有高度，其中在所述菲涅耳透镜的高度下，使得通过所述会聚透镜的光的至少两个不同波长的衍射效率最大化；以及

与所述至少一个会聚透镜相对应的至少一个PV电池，所述至少一个PV电池配置用于接收相应的多个子束。

10.根据权利要求9所述的会聚PV装置，其中对于每一个会聚透镜，所述菲涅耳透镜的高度配置为针对所述至少两个不同波长同时使得与最大相位延迟的偏差的误差最小化。

11.根据权利要求9所述的会聚PV装置，其中对于每一个会聚透镜，所述至少两个不同的波长与相应PV电池的一个或多个波长吸收段相对应。

12.根据权利要求9所述的会聚PV装置，其中每一个会聚透镜配置为经由所述第一表面接收光。

13.根据权利要求9所述的会聚PV装置，其中每一个会聚透镜配置为经由所述第二表面接收光。

14.根据权利要求9所述的会聚PV装置，其中所述至少一个会聚透镜包括多个会聚透镜，并且所述至少一个PV电池包括多个PV电池。

15.根据权利要求9所述的会聚PV装置，其中对于每一个会聚透镜，所述菲涅耳透镜配置用于补偿由所述第一表面或所述第二表面的至少一个导致的色散。

16.根据权利要求9所述的会聚PV装置，其中对于每一个会聚透镜，所述第一表面配置用于将相应的多个子束叠加到相应的PV电池上。

17.根据权利要求16所述的会聚PV装置，其中对于每一个会聚透镜，所述第一表面配置用于将相应的多个子束聚焦到所述会聚透镜和所述相应的PV电池之间的位置。

18.根据权利要求16所述的会聚PV装置，其中对于每一个会聚透镜，所述多个微透镜配置用于在相应的PV电池上产生叠加的多个子束的均匀分布。

19.一种形成光学元件的方法，所述方法包括：

在波长段内选择至少两个不同的波长；

确定菲涅耳透镜高度以使得选定的不同波长的衍射效率最大化；以及

在透明材料的表面上形成具有所述菲涅耳透镜高度的至少一个菲涅耳透镜。

20.根据权利要求19所述的方法，确定所述菲涅耳透镜高度包括：

针对每一个选定的波长，确定与最大相位延迟的偏差；

针对所有选定波长，使得偏差的误差最小化；以及

从最小化的误差中选择最小值作为所述菲涅耳透镜高度。