[发明专利]太阳能集光器

说明书

技术领域

本发明关于一种太阳能集光器。

背景技术

由于石油、燃煤等自然资源逐渐消耗殆尽，有关太阳能的研究发展愈来愈多，而太阳能应用技术的缺点在于太阳能的转换效率偏低，但相较于其它传统的转换能量方式，在成本上却高出许多，故提高太阳能的利用效率以及降低太阳能转换成本遂成为近年来研究上的重要目标。

为了提高对于太阳光的利用效率，其中一种方法便是使用结合导光组件模块的太阳能集光器，将太阳光通过导光组件的引导，传导至太阳能电池或热传导组件，以增加太阳光的收集效能，进而提升太阳能转换装置的生产效率。已知的太阳能转换装置需要通过太阳能集光器，以将入射的太阳光聚集至出光侧的多个焦点，以供太阳能电池或热传导组件使用。然而，其汇聚光线的焦距造成了已知太阳能转换装置的巨大体积，大体积的太阳能转换装置不仅需要耗费较高的制作及材料成本、较难精密移动控制太阳追踪（Solar tracking），而且还需要大面积的装设区域。

因此，如何提供一种太阳能集光器，具有薄型化的优点，进而减少太阳能集光器的材料成本，以便于各种应用，已成为当前重要课题。

发明内容

本发明的目的为提供一种太阳能集光器，具有薄型化的优点，进而减少太阳能集光器的材料成本。

本发明可采用以下技术方案来实现的。

本发明的一种太阳能集光器，具有相对的一第一侧以及一第二侧，且太阳能集光器包括一第一光导引模块及一第二光导引模块。第一光导引模块具有一第一表面、一第一反射面及一第一转接反射面，第一表面及第一转接反射面位于第一侧，第一反射面位于第二侧。第二光导引模块具有一第二表面、一第二反射面及一第二转接反射面，第二表面及第二转接反射面位于第一侧，第二反射面位于第二侧，其中光线通过第一光导引模块的第一表面入射后，经第一反射面反射并于第一光导引模块内传递，再被第一转接反射面反射至第二光导引模块。

在一实施例中，第二表面的离开光线的延伸汇聚点与第一转接反射面的离开光线的延伸汇聚点实质上共点。

在一实施例中，第二表面的离开光线的延伸汇聚点与第一转接反射面的离开光线的延伸汇聚点之间的可容许误差距离为d，第二表面的离开光线的延伸汇聚点与第二表面之间的距离为L₁，第一转接反射面的离开光线的延伸汇聚点与第一转接反射面之间的距离为L₂，其中满足以下不等式：

在一实施例中，第一光导引模块与第二光导引模块并排设置。较佳的，第一光导引模块及第二光导引模块并排设置的方向实质上与光线被导引的主要方向平行。

在一实施例中，第一光导引模块及第二光导引模块呈一同心圆排列，且光线主要被导引至同心圆的圆心。

在一实施例中，经第一转接反射面反射的光线射至第二光导引模块的第二反射面。

在一实施例中，光线经第一转接反射面反射后形成平行光，且与光线穿过第一表面或第二表面后的方向实质上平行。

在一实施例中，第一表面及/或第二表面为一平面、一凸面、一凹面、或一楔型面。在此须说明的是，说明书中所提及的凸面或凹面，皆以对于光行进路线而言，其接触到表面时的观点来定义，而并非以光导引模块的外观来定义。

在一实施例中，第一反射面及/或第二反射面与第一转接反射面及/或第二转接反射面分别为非球面、或自由光学曲面（free form optical surface）。

在一实施例中，第一光导引模块及/或第二光导引模块的形状为环状、直线状或曲线状。

在一实施例中，第一光导引模块及第二光导引模块包括透光材料。

在一实施例中，太阳能集光器还包括一容置模块，与第一光导引模块或与第二光导引模块连结，容置模块具有一容置部，以容置一光电转换组件或一热能传递媒介。其中，容置部位于第一侧或第二侧、或第一侧与第二侧之间。

在一实施例中，第一光导引模块及第二光导引模块具有一导引本体，第一侧及第二侧位于导引本体的相对两侧。

在一实施例中，第一光导引模块及第二光导引模块还包括相对设置的一第一透镜及一第二透镜，第一透镜包括第一侧、第一表面、第二表面、第一转接反射面及第二转接反射面，第二透镜包括第二侧及第一反射面及第二反射面。

在一实施例中，太阳能集光器还包括至少一个光线汇聚组件，其设置于第一光导引模块及第二光导引模块的第一侧，光线经光线汇聚组件聚集至第一表面及第二表面，且光线汇聚组件调整通过的光线，以维持第二表面的像点与第一转接反射面的像点实质上共点。