用于采集来自光源的直射光和漫射光的设备.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107408590A(43)申请公布日2017.11.28(21)申请号201580037309.0布雷特·巴恩斯迈克尔辛克莱尔(22)申请日2015.07.08·(74)专利代理机构中科专利商标代理有限责任(30)优先权数据公司162/022,0782014.07.08US1021代理人吴晓兵(85)PCT国际申请进入国家阶段日2017.01.09(51)Int.Cl.H01L31/042(2014.01)(86)PCT国际申请的申请数据H01L31/043(2014.01)PCT/IB2015/0551782015.07.08H01L31/054(2014.01)(87)PCT国际申请的公布数据WO2016/005925EN2016.01.14(71)申请人摩根阳光公司地址加拿大安大略省(72)发明人奈杰尔·莫里斯约翰·保罗·摩根斯蒂芬·迈尔斯科戈权利要求书3页说明书29页附图56页(54)发明名称用于采集来自光源的直射光和漫射光的设备(57)摘要用于采集来自光源的光的设备，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的光学通道阵列。聚光元件阵列，所述聚光元件阵列在所述上表面上方，限定了受光区域，每个聚光元件与所述光学通道中的一个光学通道相关联，并且被构造/安排成用于将直射光聚集朝向所述光学通道。所聚集的直射光经由光学通道穿过所述第一光伏电池并且作为非平行光束离开。光学重定向元件阵列，所述光学重定向元件阵列在所述下表面下方，每个光学重定向元件与所述光学通道中的一个光学通道相关联；每个光学重定向元件接收来自与所述光学重定向元件相关联的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。漫射光穿过所述聚光元件阵列至第一光伏电池的上表面。第二光伏电池具有小于CN107408590A所述受光区域的有效区域。CN107408590A权利要求书1/3页1.一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