[发明专利]一种双凸面聚光器

说明书

技术领域

本发明属于太阳能利用技术领域，特别涉及一种双凸面聚光器。

背景技术

太阳能具有清洁、无资源地域限制、对人类来说永无枯竭等优良特性，越来越受到人们的青睐，其中太阳能光伏利用即太阳光通过光伏器件直接转换成电能的技术尤其引人注目。但由于光伏系统中的光伏电池价格昂贵，致使现阶段光伏发电的发电成本较常规发电成本高出数倍，因此光伏技术还没有迎来大规模应用的时代。

在目前的情况下，降低光伏发电成本的有效途径之一就是聚光应用，即将太阳光汇聚起来，再投射到光伏电池上，以较少的太阳电池发出与聚光器入射面积相当的电量，有效提高光伏电池的利用效率。采用聚光的方法，用比较便宜的聚光器来部分代替昂贵的光伏电池，很大程度上降低了光伏发电的成本。

现有专利(CN201020506278.3)中公开了一种聚光器的结构设计，该设计实现了光线的精确控制，得到了一种光斑能量分布非常均匀的聚光器。但是，其缺点在于，采用该聚光器聚焦之后其焦距一般较长，F/#一般为1.5左右，使得最终的光伏组件比较厚重，安装运输都很不方便。

发明内容

本发明的目的在于：针对上述存在的问题，提供一种即能够使得光斑均匀又能缩短焦距，降低组件厚度的双凸面聚光器。

本发明的技术方案是这样实现的：一种双凸面聚光器，其特征在于：所述聚光器上端面为向上凸起的上部聚光折射面，所述聚光器下端面为向下凸起的下部聚光折射面，所述上部聚光折射面和下部聚光折射面均为非球面，平行入射的光线依次经过上部聚光折射面和下部聚光折射面两次折射后，在所述聚光器下方的电池接收板上形成聚光光斑，所述下部聚光折射面的轮廓形状随上部聚光折射面的轮廓形状的变化而变化，所述下部聚光折射面的轮廓形状在形成上部聚光折射面轮廓形状的平面坐标系中的曲线方程，由以下公式得出：

任意两条入射光线通过上部聚光折射面的偏转角度α为已知，对于通过上部聚光折射面后的第一条入射光线，令y’₀＝h₀，

则tgβ0=x0′-bh′-y0′]]>

y'₀＝y'_n-1-△x'*tgφ_n-1

△x'＝△x-ctg(α_n-1)*(y'_n-1-h₀)+ctgα_n(y'_n-h₀)

△x＝[x_n-1-ctgα_n-1*(y_n-1+h₀)]-[x_n-ctgα_n(y_n+h₀)]

tgφ0=ncosα0-sinβ0cosβ0-nsinα0]]>