聚光光伏系统中的近场光束衍射叠加方法

摘要

本发明属于太阳能聚光光伏发电领域，具体涉及在聚光光伏发电系统中采用子镜阵列(有时也称列阵透镜、复眼透镜、或蝇眼透镜)近场光束衍射叠加方法，运用传统透镜、菲涅耳透镜、反射镜、波带板(片)、柱面透镜或柱面反射镜、及其列阵等光学元件在半导体太阳能电池上形成形状匹配的均匀聚光，以达到高效的太阳能电池利用与光电转化效率。本发明采用子镜阵列将入射太阳光在空间上分解成数道子光束，这些子光束经过近场衍射和传输，在会聚光学元件的焦点附近，也即是半导体太阳能电池的位置上，非相干叠加合成形状和尺寸与电池匹配的均匀聚焦光斑。本发明的优点是：用较简单的光学系统实现形状和尺寸与电池匹配的均匀聚焦光斑，聚光倍数能灵活调节，适用于高倍聚光光伏系统，所需箱体小，成本低，受系统位置偏差和不均匀入射太阳光的影响比较小。

主权项

在聚光光伏发电系统中，本发明采用子镜阵列将太阳光分解成数道子光束，经过近场衍射和传输，在会聚光学元件的焦点附近，也即是半导体太阳能电池的位置上，会聚叠加成为一个形状和尺寸与半导体太阳能电池匹配的均匀聚焦光斑。聚焦光斑的形状是由阵列中子镜经近场衍射传输，几乎是子镜形状按一定比例的几何投影。聚焦光斑的光强均匀性是由将整个光束在空间分成子光束再进行非相干叠加的过程来实现的。