[发明专利]用于转换光能的具有混合架构的光学机械系统及对应的方法

权利要求书

1.一种用于转换光能的光学机械系统(1)，包括：

■光学装置(40)，其包括一个或多个光学层(41、42)，其中所述光学层(41，42)中的至少一个包括多个初级光学元件(47)以将入射光(80)集中成透射光(90)，其中所述初级光学元件(47)被布置成二维矩形或六边形阵列；

■支撑层(50)；

■移位机构(60)，用于使所述光学装置(40)的所述光学层(41、42)中的至少一个相对于所述支撑层(50)移动，或反之亦然；以及

■框架元件(10)，所述光学装置(40)或所述支撑层(50)被附接到所述框架元件(10)，

其中所述支撑层(50)包括多个初级光能转换元件(51)和多个次级光能转换元件(52)，所述多个初级光能转换元件(51)被布置成与所述初级光学元件(47)的布置对应的二维阵列，

其中所述初级光能转换元件(51)和所述次级光能转换元件(52)能够将透射光(90)的能量转换为输出能量，并且其中所述初级光能转换元件(51)和所述次级光能转换元件(52)的类型、和/或表面面积、和/或光转换效率、和/或光转换光谱不同，并且

其中所述移位机构(60)被布置成通过一个或多个平移元件(65，65’)使所述光学装置(40)的所述层中的至少一个或所述支撑层(50)相对于所述框架元件(10)平移移动，使得所述初级光能转换元件(51)的总输出功率和所述次级光能转换元件(52)的总输出功率是可调整的。

2.根据权利要求1所述的光学机械系统(1)，其中所述移位机构(60)被布置成使所述光学装置(40)的所述层中的至少一个或所述支撑层(50)移动，使得所述初级光能转换元件(51)的总输出能量功率和所述次级光能转换元件(52)的总输出能量功率是可最大化的。

3.根据权利要求1或2中任一项所述的光学机械系统(1)，其中所述初级光学元件(47)是反射型的，诸如反射镜；或是折射型的，诸如透镜，包括平凸、平凹、双凸、双凹、凹凸型和具有多项式的形状的非球面曲率。

4.根据前述权利要求中任一项所述的光学机械系统(1)，其中所述光学机械系统被配置为使得直射太阳光由所述初级光学元件(47)引导到所述初级光能转换元件(51)，并且使得漫射太阳光由所述次级光能转换元件(52)捕获。

5.根据前述权利要求中任一项所述的光学机械系统(1)，其中所述初级光能转换元件(51)和/或所述次级光能转换元件(52)是光伏电池。

6.根据权利要求5所述的光学机械系统(1)，其中所述初级光能转换元件(51)和所述次级光能转换元件(52)二者是不同类型的单结光伏电池。

7.根据权利要求5所述的光学机械系统(1)，其中所述初级光能转换元件(51)和次级光能转换元件(52)是相同类型的光伏电池，并且其中所述初级光能转换元件(51)和次级光能转换元件(52)的表面面积和/或形状不同。

8.根据权利要求5所述的光学机械系统(1)，其中所述初级光能转换元件(51)是多结光伏电池，并且所述次级光能转换元件(52)是另一种类型的光伏电池。

9.根据权利要求1至5中任一项所述的光学机械系统(1)，其中所述初级光能转换元件(51)是光伏电池，并且所述次级光能转换元件(52)是热太阳能收集器。

10.根据前述权利要求中任一项所述的光学机械系统(1)，其中所述次级光能转换元件(52)设置有孔，所述初级光能转换元件(51)被放置到所述孔内，并且其中所述次级光能转换元件(52)覆盖在所述初级光能转换元件(51)之间的所述支撑层(50)的表面。