【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于采集来自光源的直射光和漫射光的设备交叉引用本申请要求于2014年7月8日提交的题为“DeviceforHarvestingDirectLightandDiffuseLightfromaLightSource(用于采集来自光源的直射光和漫射光的设备)”的美国临时专利申请序列号62/022,078的权益和优先权,该美国临时专利申请的内容出于所有目的通过引用以其全文结合在此。
本技术涉及用于采集来自光源的直射光和漫射光的设备。
技术介绍
出于许多原因,用于利用可再生能源作为对通过燃烧碳氢化合物生成能量的替代方案的技术的发展一直在增长。已经受到一些关注的一种这样的可再生能源是太阳能。用于采集太阳能的设备在本领域中已经已知有一段时间了。这类设备中最普遍的是相对较大的平板太阳能电池板组件。这种太阳能电池板通常包括一系列平坦“单结”晶体硅光伏电池,这些电池机械地且电性地连接在一起以形成较大的电池板组件。这个电池板组件然后被安装在支撑结构上。照射在电池板组件上的光进入光伏电池以由其进行采集。这种类型的太阳能电池板组件已被使用了一段时间并且今天仍在使用。这种太阳能电池板组件由于其光伏电池在将太阳光转换成电能时的效率相对较低的事实并不适合用于许多情形中。因此,在一些情形中,将仅生成少量的可用电能,这将不足以满足特定预期应用的电力需求。在其他情形中,将需要较大数量的这种太阳能电池板组件来生成特定期望的电量,使得生成这种电力相比经由另一种发电方法更加昂贵。为了尝试克服这种困难,研发了高效率光伏电池(“HE-PV电池”)(例如,三结电池)。如它们的名称所暗示的,这种HE-PV电 ...
【技术保护点】
一种用于采集来自光源的直射光和漫射光的设备,所述设备包括:第一光伏电池,所述第一光伏电池具有上表面、下表面以及位于所述第一光伏电池中与所述上表面和所述下表面光学连通的光学通道阵列;聚光元件阵列,所述聚光元件阵列在所述第一光伏电池的所述上表面上方,限定了受光区域,所述聚光元件中的每个聚光元件与所述光学通道中的一个光学通道相关联,所述聚光元件中的每个聚光元件被构造并安排成用于将来自所述光源照射在那个聚光元件上的直射光聚集朝向所述光学通道中与那个聚光元件相关联的所述一个光学通道,所述聚集的直射光经由所述光学通道穿过所述第一光伏电池并且经由所述下表面作为非平行光束离开所述第一光伏电池,来自所述光源的漫射光穿过所述聚光元件阵列至所述第一光伏电池的所述上表面并且进入所述第一光伏电池以由其进行采集;以及光学重定向元件阵列,所述光学重定向元件阵列在所述第一光伏电池的所述下表面下方,所述重定向元件中的每个重定向元件与所述光学通道中的一个光学通道相关联,所述重定向元件中的每个重定向元件接收来自与那个重定向元件相关联的所述光学通道的光束并且将所述光束光学重定向朝向第二光伏电池以由其进行采集,所述第二光伏电池 ...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.07.08 US 62/022,0781.一种用于采集来自光源的直射光和漫射光的设备,所述设备包括:第一光伏电池,所述第一光伏电池具有上表面、下表面以及位于所述第一光伏电池中与所述上表面和所述下表面光学连通的光学通道阵列;聚光元件阵列,所述聚光元件阵列在所述第一光伏电池的所述上表面上方,限定了受光区域,所述聚光元件中的每个聚光元件与所述光学通道中的一个光学通道相关联,所述聚光元件中的每个聚光元件被构造并安排成用于将来自所述光源照射在那个聚光元件上的直射光聚集朝向所述光学通道中与那个聚光元件相关联的所述一个光学通道,所述聚集的直射光经由所述光学通道穿过所述第一光伏电池并且经由所述下表面作为非平行光束离开所述第一光伏电池,来自所述光源的漫射光穿过所述聚光元件阵列至所述第一光伏电池的所述上表面并且进入所述第一光伏电池以由其进行采集;以及光学重定向元件阵列,所述光学重定向元件阵列在所述第一光伏电池的所述下表面下方,所述重定向元件中的每个重定向元件与所述光学通道中的一个光学通道相关联,所述重定向元件中的每个重定向元件接收来自与那个重定向元件相关联的所述光学通道的光束并且将所述光束光学重定向朝向第二光伏电池以由其进行采集,所述第二光伏电池具有接收所述光束的有效区域,所述第二光伏电池的所述有效区域比由所述聚光元件阵列限定的所述受光区域小聚光因子倍。2.如权利要求1所述的设备,其中,所述第二光伏电池具有上表面和下表面,并且来自所述光学重定向元件阵列的所述光束穿过所述第二光伏电池的所述下表面进入所述第二光伏电池。3.如权利要求2所述的设备,其中,所述光束仅穿过所述第二光伏电池的所述下表面进入所述第二光伏电池。4.如权利要求2和3中任一项所述的设备,其中,所述第二光伏电池的所述上表面与所述第一光伏电池的所述下表面相邻。5.如权利要求1所述的设备,其中,所述第二光伏电池与所述第一光伏电池竖向间隔开并且具有上表面和下表面,来自所述光学重定向元件阵列的所述光束穿过所述第二光伏电池的所述上表面进入所述第二光伏电池。6.如权利要求1至5中任一项所述的设备,其中,所述第二光伏电池是单个第二光伏电池。7.如权利要求1至6中任一项所述的设备,进一步包括集光元件,所述集光元件接收来自所述光学重定向元件阵列的所述光束并且将所述光束光学重定向朝向所述第二光伏电池。8.如权利要求7所述的设备,其中,所述集光元件直接将所述光束重定向朝向所述第二光伏电池。9.如权利要求1至6中任一项所述的设备,其中,所述重定向元件直接将所述光束重定向朝向所述第二光伏电池。10.如权利要求1至9中任一项所述的设备,其中,所述聚光元件是透镜。11.如权利要求10所述的设备,其中,所述透镜被安排为包括具有第一公共圆心的第一系列同心圆的第一图案,并且针对所述第一系列同心圆中的一个同心圆,所述第一系列同心圆中的那一个同心圆的透镜具有相同的表面面积,所述透镜的表面随着行进离开所述第一公共圆心而增大。12.如权利要求10所述的设备,其中,所述透镜被安排为六边形阵列。13.如权利要求10所述的设备,其中,所述透镜被安排为笛卡尔阵列。14.如权利要求10所述的设备,其中,所述透镜被安排为不规则间隔的由算法确定的阵列。15.如权利要求1至14中任一项所述的设备,其中,所述光学通道是穿过所述第一光伏电池的开口。16.如权利要求10至14以及直接或间接从属于权利要求10时的权利要求15中任一项...
【专利技术属性】
技术研发人员:奈杰尔·莫里斯,约翰·保罗·摩根,斯蒂芬·迈尔斯科戈,布雷特·巴恩斯,迈克尔·辛克莱尔,
申请(专利权)人:摩根阳光公司,
类型:发明
国别省市:加拿大,CA
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