專利名稱：太陽能集能裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種太陽能集能裝置。
背景技術：
太陽能電池板具有一個用于吸收太陽能的集光面，現(xiàn)有的太陽能電池是通過太陽 能電池板的集光面吸收太陽光，并通過太陽能電池板的半導體物質(zhì)將太陽的輻射能光子 轉(zhuǎn)變?yōu)殡姇?i青參見“Grown junction GaAs solar cell，，，Shen, C. C. ；Pearson, G. L.； Proceedings of the IEEE, Volume 64，Issue 3，March 1976Page (s) :384_385)。太陽能集能裝置一般是將多個太陽能電池板設置在平板狀的物體上，以使太陽光 照射至太陽能電池板的集光面，從而通過集光面吸收太陽光。然而，太陽能電池板的集光面 僅能吸收直接照射至其上的太陽光，由于受集光面的面積限制，其不能吸收大范圍的太陽 光線。因此，現(xiàn)有的太陽能電池板的太陽光吸收率較低，以使其應用受到一定限制。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，有必要提供一種能夠吸收大范圍太陽光線的太陽能集能裝置。一種太陽能集能裝置，其包括一個第一反射片，一個第一聚光透鏡以及一個太陽 能電池板，該第一反射片為漏斗狀中空圓臺體，其環(huán)繞該第一聚光透鏡設置，該第一反射片 用以將照射至其上的太陽光反射至該第一聚光透鏡，該太陽能電池板與該第一聚光透鏡相 對設置，且位于該第一聚光透鏡的背離該第一反射片的一側(cè)，該太陽能電池板吸收經(jīng)該第 一聚光透鏡聚光后的光線并將其轉(zhuǎn)換為電能。與現(xiàn)有技術相比，所述太陽能集能裝置具有第一反射片及第一聚光透鏡。該第一 反射片為漏斗狀中空圓臺體，其可將大范圍的照射至該第一反射片上的太陽光反射至第一 聚光透鏡，且該第一聚光透鏡可以將太陽光匯聚至太陽能電池板。因此，該太陽能電池板可 吸收大范圍太陽光線，從而提高太陽光的光利用率。


圖1是本發(fā)明第一實施例提供的太陽能集能裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是圖1中的太陽能集能裝置沿II-II線的剖面示意圖。圖3是本發(fā)明第二實施例提供的太陽能集能裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是圖3中的太陽能集能裝置沿IV-IV線的剖面示意圖。
具體實施例方式下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明實施方式作進一步的詳細說明。參見圖1與圖2，本發(fā)明實施例提供的太陽能集能裝置100，其包括第一反射片 11，一個第一聚光透鏡12以及一個太陽能電池板13。該第一聚光透鏡12具有一個主截面121。該第一反射片11環(huán)繞該第一聚光透鏡12設置。該第一反射片11為漏斗狀中空圓臺體，該第一反射片11與該第一聚光透鏡12相 接的開口小于該第一反射片11遠離該第一聚光透鏡12的開口。該第一反射片11具有一個與該第一聚光透鏡12相接的第一內(nèi)表面111，該第一內(nèi) 表面111為反射面。該第一反射片11的側(cè)棱與該第一聚光透鏡12的主截面121的夾角為 Φ 1，優(yōu)選的，Φ 1為一個鈍角。該第一反射片11的第一內(nèi)表面111用以將照射至其上的太 陽光反射至第一聚光透鏡12，從而改變照射至其上的太陽光線的光路。該第一聚光透鏡12具有聚光作用，其為雙凸透鏡。當然，該第一聚光透鏡12也可 為平凸透鏡等其它聚光透鏡。該太陽能電池板13具有一個集光面131。太陽能電池板13的集光面131與該第 一聚光透鏡12相對，且位于該第一聚光透鏡12的背離該第一反射片11的一側(cè)。優(yōu)選的， 該太陽能電池板13的集光面131與該第一聚光透鏡12的焦平面XY重合，即太陽能電池板 13設置于該第一聚光透鏡12的焦平面XY上，該第一聚光透鏡12的副焦點Fl也位于該太 陽能電池板13的集光面131上。因此，經(jīng)該第一聚光透鏡12的光線可匯聚至該太陽能電 池板13的集光面131上。具體的，太陽光線照射至該第一反射片11與第一聚光透鏡12，平行于第一聚光透 鏡12的主光軸O1O2的光線經(jīng)第一聚光透鏡12后匯聚至焦點F，從而被太陽能電池板13的 集光面131吸收。照射至該第一反射片11上的太陽光線經(jīng)由該第一反射片11的第一內(nèi)表 面111反射至該第一聚光透鏡12，該第一聚光透鏡12將光線匯聚至副焦點F1。該第一內(nèi) 表面111反射的光線經(jīng)第一聚光透鏡12匯聚至太陽能電池板13上的以第一聚光透鏡12 的焦點F為中心的一個較小范圍內(nèi)。由于該第一反射片11為漏斗狀中空圓臺體，因此，其可將大范圍的未直接照射至 第一聚光透鏡12的光線反射至第一聚光透鏡12并通過第一聚光透鏡12匯聚至太陽能電 池板13。因此，該太陽能電池板13可吸收大范圍太陽光線，從而提高太陽光的光利用率?？梢岳斫獾氖?，該第一反射片11的側(cè)棱與該第一聚光透鏡12的主截面121所成 的夾角也不限于鈍角，可通過改變該第一反射片11的側(cè)棱與該第一聚光透鏡12的主 截面121所成的Ct1夾角，從而改變?nèi)肷渲猎摰谝环瓷淦?1且經(jīng)第一內(nèi)表面111反射的光 線的光路，以使該太陽能集能裝置100吸收更多的太陽光線。當太陽光線不平行于主光軸O1O2入射至該太陽能集能裝置100時，可通過太陽能 追蹤器帶動該太陽能集能裝置100旋轉(zhuǎn)，從而使太陽光線與第一聚光透鏡12的主光軸O1O2 基本平行，從而進一步提高太陽光的光利用率。請參見圖3與圖4，本發(fā)明第二實施例提供的太陽能集能裝置200，其與第一實施 例提供的太陽能集能裝置100結(jié)構(gòu)基本相同，其包括第一反射片21，一個第一聚光透鏡22 以及一個太陽能電池板23。第一反射片21環(huán)繞該第一聚光透鏡22設置。該第一反射片 21為漏斗狀中空圓臺體，其側(cè)棱與第一聚光透鏡22的主截面221所成角度Ct1為鈍角。太 陽能電池板23具有一個與第一聚光透鏡22相對的集光面231，且該集光面231與該第一聚 光透鏡22的焦平面XY重合。該太陽能集能裝置200與第一實施例不同之處在于，其進一步包括一個第二反射 片24以及多個第二聚光透鏡25。該第二反射片24設置在該第一反射片21的外圍以環(huán)繞 該第一反射片21。該多個第二聚光透鏡25均勻位置于該第一反射片21與第二反射片21之間。該第二反射片24為漏斗狀中空圓臺體，其與該第多個第二聚光透鏡25相接的開 口小于該第二反射片遠離該第多個第二聚光透鏡12的開口。該第二反射片24具有一個與 該多個第二聚光透鏡25相鄰的第二內(nèi)表面241，該第二內(nèi)表面241為反射面。該多個第二聚光透鏡25為雙凸透鏡，且該多個第二聚光透鏡25為一體成型。在 本實施例中，該第二反射片24的側(cè)棱與和其相接的第二聚光透鏡25的主截面251所成的 角度為φ2，Φ2為一個鈍角。優(yōu)選的，該太陽能電池板23具有一個對稱中心。該第一聚光透鏡22與該多個第 二聚光透鏡25具有相同的焦距，且該第一聚光透鏡22與該多個第二聚光透鏡25的焦點F 位于該太陽能電池板23的對稱中心處。也就是說，該第一聚光透鏡22與該多個第二聚光 透鏡25分布于以焦點F為球心以第一聚光透鏡22與多個第二聚光透鏡24的焦距為半徑 的球面上。當然，該第一聚光透鏡22與該多個第二聚光透鏡25的焦距也可以不相同，其焦點 也可以不位于該太陽能電池板23的對稱中心。并且，該多個第二聚光透鏡25也不限于雙 凸透鏡，也可以為平凸透鏡等。太陽光線照射至第一聚光透鏡22，由于太陽光線平行于第一聚光透鏡22的主光 軸O3O4，因此，光線經(jīng)第一聚光透鏡22后匯聚至焦點F，從而被太陽能電池板23的集光面 231吸收。照射至第一反射片21且經(jīng)第一內(nèi)表面211反射至第一聚光透鏡22匯聚至第一 聚光透鏡22的副焦點。具體的，該第一內(nèi)表面211反射的光線經(jīng)第一聚光透鏡22匯聚至 太陽能電池板23上的以第一聚光透鏡22的焦點F為中心的一個較小范圍內(nèi)。太陽光線照射至第二反射片24，經(jīng)第二內(nèi)表面241反射后入射至該多個第二聚光 透鏡25。由于經(jīng)該多個第二聚光透鏡25的光線可匯聚于其焦點F附近的一個很小的范圍， 照射至第二反射片24以及該多個第二聚光透鏡25的太陽光線可匯聚至太陽能電池板23 的集光面231上的一個較小的范圍內(nèi)。因此，該太陽能集能裝置200可將大范圍的太陽光 線匯聚于該太陽能電池板23的集光面，從而提高了太陽光的光利用率。在本實施例中，由于該第一聚光透鏡22與該多個第二聚光透鏡25分布于以焦點 F為球心并以其焦距為半徑的球面上，且該第二反射片24的側(cè)棱與和其相接的第二聚光透 鏡25的主截面251所成的角度為Φ2為鈍角，因此，該種設計可進一步使大范圍的太陽光 線照射至該太陽能集能裝置200，進而提高太陽光的光利用率?？梢岳斫獾氖?，可通過改變該第一反射片21的側(cè)棱與該第一聚光透鏡22的主截 面221所成的夾角Ct1以及第二反射片24的側(cè)棱與和其相接的第二聚光透鏡25的主截面 251所成的夾角Φ 2的大小，進而改變?nèi)肷渲猎摰谝环瓷淦?1與第二反射片24且分別經(jīng)第 一內(nèi)表面211與第二內(nèi)表面241反射后的光線的光路，以使更大范圍的太陽光可以匯聚于 太陽能電池板23的集光面231。當然，為了吸收更大范圍的太陽光線，也可以在該第二反射片的外圍進一步設置 多個第三多聚光透鏡與第三反射片，并且調(diào)整該第三反射片與該多個第三聚光透鏡的主截 面所成的角度，以改變經(jīng)第三反射片反射后的光線的光路，進而使更大范圍的太陽光匯聚 于太陽能電池板的集光面?？梢岳斫獾氖?，本領域技術人員還可于本發(fā)明精神內(nèi)做其它變化等用于本發(fā)明的
5設計，如改變聚光透鏡的數(shù)量、形狀，改變反射片的形狀以及其與聚光透鏡的主截面所成角 度，改變太陽能電池板的數(shù)量、形狀等用于本發(fā)明，或在本發(fā)明的基礎上增加太陽能追蹤器 等，只要其不偏離本發(fā)明的技術效果均可。這些依據(jù)本發(fā)明精神所做的變化，都應包含在本 發(fā)明所要求保護的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種太陽能集能裝置，其包括一個第一反射片，一個第一聚光透鏡以及一個太陽能電池板，該第一反射片為漏斗狀中空圓臺體，其環(huán)繞該第一聚光透鏡設置，該第一反射片用以將照射至其上的太陽光反射至該第一聚光透鏡，該太陽能電池板與該第一聚光透鏡相對設置，且位于該第一聚光透鏡的背離該第一反射片的一側(cè)，該太陽能電池板吸收經(jīng)該第一聚光透鏡聚光后的光線并將其轉(zhuǎn)換為電能。
2.如權(quán)利要求1所述的太陽能集能裝置，其特征在于，該太陽能電池板位于該第一聚 光透鏡的焦平面上。
3.如權(quán)利要求1所述的太陽能集能裝置，其特征在于，該第一反射片的側(cè)棱與該第一 聚光透鏡的主截面成一個鈍角。
4.如權(quán)利要求1所述的太陽能集能裝置，其特征在于，該第一反射片與該第一聚光透 鏡相接的開口小于該第一反射片遠離該第一聚光透鏡的開口。
5.如權(quán)利要求1所述的太陽能集能裝置，其特征在于，該第一聚光透鏡為平凸透鏡或 雙凸透鏡。
6.如權(quán)利要求1所述的太陽能集能裝置，其特征在于，進一步包括一個第二反射片與 多個第二聚光透鏡，該第二反射片設置在該第一反射片的外圍以環(huán)繞該第一反射片，該多 個第二聚光透鏡均勻設置在該第一反射片與該第二反射片之間，該第二反射片用以將照射 至其上的太陽光反射至該第二聚光透鏡。
7.如權(quán)利要求6所述的太陽能集能裝置，其特征在于，該多個第二聚光透鏡的焦點位 于該太陽能電池板上。
8.如權(quán)利要求6所述的太陽能集能裝置，其特征在于，該多個第二聚光透鏡與該第一 聚光透鏡的焦距相同。
9.如權(quán)利要求8所述的太陽能集能裝置，其特征在于，該太陽能電池板具有一個對稱 中心，該第一聚光透鏡與該多個第二聚光透鏡的焦點位于該太陽能電池板的對稱中心上。
10.如權(quán)利要求6所述的太陽能集能裝置，其特征在于，該多個第二聚光透鏡為一體成型。
11.如權(quán)利要求6所述的太陽能集能裝置，其特征在于，該第二反射片為漏斗狀中空圓 臺體，其側(cè)棱與和其相接的第二聚光透鏡的主截面成一個鈍角。
全文摘要
一種太陽能集能裝置，其包括一個第一反射片，一個第一聚光透鏡以及一個太陽能電池板，該第一反射片為漏斗狀中空圓臺體，其環(huán)繞該第一聚光透鏡設置，該第一反射片用以將照射至其上的太陽光反射至該第一聚光透鏡，該太陽能電池板與該第一聚光透鏡相對設置，且位于該第一聚光透鏡的背離該第一反射片的一側(cè)，該太陽能電池板吸收經(jīng)該第一聚光透鏡聚光后的光線并將其轉(zhuǎn)換為電能。
文檔編號G02B3/00GK101873084SQ200910301848
公開日2010年10月27日 申請日期2009年4月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月25日
發(fā)明者黃山福 申請人:鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司;鴻海精密工業(yè)股份有限公司