[发明专利]一种光学分光装置

权利要求书

1.一种光学分光装置，其特征在于，包括自由曲面、位于所述自由曲面的聚焦位置的集热管、和位于所述自由曲面的正下方位置的光伏电池组件，在所述自由曲面的光学面设置有分光薄膜层；

当太阳光谱照射到所述自由曲面上时，所述分光薄膜层将所述太阳光谱中的紫外光、近红外光与可见光进行分离；

所述紫外光和近红外光透过所述分光薄膜层并通过所述自由曲面汇聚在所述自由曲面的焦点位置，被位于所述焦点位置的集热管吸收，转换为热能；

所述可见光被所述分光薄膜层反射，并被所述自由曲面调控为平行光束，所述平行光束垂直向下照射在所述光伏电池组件上，转换为电能。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述分光薄膜层由不同折射率、不同厚度的介电薄层材料或金属-介电薄层材料相互交替沉积组成。

3.如权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述自由曲面由透明固体构成，所述透明固体的材质包括水晶、石英、水晶玻璃、石英玻璃、有机玻璃。

4.如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述自由曲面的光学面具有光学微观结构，所述光学微观结构用于增强光波段的聚集或反射光路的控制。

5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述光学微观结构的外形包括菱形、圆柱形、三角形、槽形。

6.一种光学分光装置，其特征在于，包括自由曲面、位于所述自由曲面的聚焦位置的集热管、和位于所述自由曲面下方、与所述自由曲面的透射光路对应的位置上设置的光伏电池组件，在所述自由曲面的光学面的表面设置有分光薄膜层；

当太阳光谱照射到所述自由曲面上时，所述分光薄膜层将所述太阳光谱中的紫外光、近红外光与可见光进行分离；

所述紫外光和近红外光经所述分光薄膜层反射、并在所述自由曲面的聚光下汇聚在所述自由曲面的焦点位置，被所述集热管吸收后转换为热能；

所述可见光透射穿过所述分光薄膜层和所述自由曲面，并被所述自由曲面调控为平行光束，所述平行光束照射在所述光伏电池组件上，转换为电能。

7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述分光薄膜层由不同折射率、不同厚度的介电薄层材料或金属-介电薄层材料相互交替沉积组成。

8.如权利要求6或7所述的装置，其特征在于，所述自由曲面由透明固体构成，所述透明固体的材质包括水晶、石英、水晶玻璃、石英玻璃、有机玻璃。

9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述自由曲面的光学面具有光学微观结构，所述光学微观结构用于增强光波段的聚集或反射光路的控制。

10.如权利要求9所述的装置，其特征在于，所述光学微观结构的外形包括菱形、圆柱形、三角形、槽形。