技术领域

[0001] 本发明涉及清洁能源技术领域， 具体涉及一种能够跟踪太阳运动的跟日太阳能 系统。

[0002] 背景技术

[0003] 随着对环境保护的日益重视， 太阳能系统得到了越来越广泛的应用。 目前很多 太阳能系统都采用了太阳跟踪系统。 太阳跟踪系统主要用于随着太阳方位的变 化调整太阳能系统的方位和姿态， 以使得在覆盖面积有限的情况下， 尽可能多 地接收到太阳光。

[0004] 现有的太阳跟踪系统主要通过驱动太阳能系统 的原始受光面移动来进行太阳跟 踪， 采用这种跟踪方式主要是由于原始受光面的面 积和朝向决定了太阳能系统 的输入能量。 所称"原始受光面"指太阳能系统最初接收太阳� ��的表面， 对于简单 的太阳能系统而言， 可能就是光能利用装置 （例如光伏板） 的受光面本身， 对 于设置有聚光装置的太阳能系统而言， 则可能是聚光装置的第一个受光面。 简 明起见， 本文中以光伏板来代表各种光电转换器件， 包括但不限于： 多晶硅光 伏板、 单晶硅光伏板、 非晶硅光伏板、 III-V族半导体光伏板、 铜铟镓硒 （CIGS ) 光伏板、 钙钛光伏板、 光伏薄膜等。

[0005] 由于太阳能系统的原始受光面往往面积较大， 因此直接驱动其跟随太阳的移动 通常需要较为复杂的驱动机构。 此外， 为增大受光面积， 太阳能系统还可能采 用多个原始受光面， 需要分别设置对应的驱动机构， 这会导致成本的增加。

[0006] 发明内容

[0007] 依据本发明提供一种跟日太阳能系统， 包括聚光装置和光能利用装置。 聚光装 置用于会聚沿其入射光路射入的太阳光， 光能利用装置设置于聚光装置之后的 光路上， 用于对接收到的光能进行利用。 该系统还包括驱动机构， 或者还包括 导光装置和驱动机构。 驱动机构用于对应于太阳的移动驱动一个受光 面运动， 该受光面接收的是经过聚光装置会聚后的太阳 光， 被驱动的受光面可以是光能 利用装置的受光面， 也可以是位于聚光装置和光能利用装置之间的 导光装置的 受光面， 所称导光装置用于将聚光装置会聚的太阳光引 导至光能利用装置。

[0008] 在依据本发明的跟日太阳能系统中， 由于所驱动的是经过聚光后的受光面， 其 面积通常远小于原始受光面的面积， 这使得能够简化驱动机构的结构， 降低跟 日的难度和能耗， 从而拓展跟日太阳能系统的应用范围。

[0009] 以下结合附图， 对依据本发明的具体示例进行详细说明。

[0010] 附图说明

[0011] 图 1是本发明中的一种菲涅尔式反射透镜的示意� �；

[0012] 图 2是实施例 1的太阳能系统的示意图；

[0013] 图 3是实施例 2的太阳能系统的示意图；

[0014] 图 4是实施例 3的太阳能系统的示意图；

[0015] 图 5是实施例 4的太阳能系统的示意图。

[0016] 具体实施方式

[0017] 依据本发明的跟日太阳能系统包括聚光装置和 光能利用装置。

[0018] 聚光装置用于会聚沿其入射光路射入的太阳光 。 作为优选的实施方式， 依据本 发明的太阳能系统中所使用的聚光装置可采用 菲涅尔透镜， 为便于理解， 以下 先对相关概念进行介绍。

[0019] 菲涅尔 （Fresnel) 透镜是一种薄型透镜。 通过将普通透镜连续的原始曲面分割 成若干段， 在减少每段的厚度后将各段曲面置于同一平面 或同一基本光滑的曲 面上即形成为菲涅尔透镜。 这种由原始曲面演变而来的不连续的折射面可 称为 菲涅尔折射面， 一般呈阶梯状或齿状。 理论上菲涅尔折射面与相应的原始曲面 相比具有近似的光学性能， 但厚度却大为减少。 可以将由一个原始曲面生成的 菲涅尔折射面称为一个菲涅尔单元。

[0020] 传统的用于生成菲涅尔折射面的原始曲面一般 为绕光轴对称的曲面， 例如球面 、 旋转抛物面等旋转曲面。 传统的原始曲面的焦点在一个点上， 因此， 可称为" 共点面"。 在本发明中， 原始曲面可以是任何形式的共轴面， 可根据应用的需要 具体设置。 所称共轴面是指焦点在同一直线上 （而不一定是在同一个点上） 的 曲面， 该直线可称为 "共轴线"。 传统的共点面可视为共轴面的共轴线退化为一 个 点吋的特例。 采用共轴但不共点的原始曲面， 可以将用于设置在聚焦位置的感 应元件从较小的面积 （对应于焦点） 扩展为长条形 （对应于由焦点组成的共轴 线） ， 从而在不显著增加成本的情况下， 提升信号收集的能力并有助于解决局 部过热问题。 典型的共轴面包括旋转曲面 （含二次或高阶旋转曲面） 、 柱面、 锥面等。 其中柱面又可称为等截面共轴面， 这种曲面沿着共轴线的垂直方向在 任何一点切幵， 所得到的横截面的形状和大小都是一致的， 圆柱面是柱面的一 种特例。 锥面沿着共轴线的横截面则具有相似的形状但 大小不同， 圆锥面是锥 面的一种特例。

[0021] 由一个或多个菲涅尔单元组成的宏观折射面可 称为齿面， 与之相对的基本光滑 或平坦的面则可称为背面。 可将只含有一个菲涅尔单元的齿面称为"简单� �涅尔 折射面"， 而将含有两个以上菲涅尔单元的齿面称为 "复合菲涅尔折射面"。 一般 而言， 复合菲涅尔折射面上各个菲涅尔单元的基本参 数 （例如， 面积、 焦距、 所对应的原始曲面的形状、 分割原始曲面所使用的同心环的数量等） 均可以灵 活布置， 可以完全相同、 部分相同或完全不同。 可以认为这些菲涅尔单元被布 置在一个宏观曲面上， 例如平面、 二次曲面 （包括球面、 椭球面、 圆柱面、 抛 物柱面、 双曲柱面） 、 高阶多项式曲面 （非球面的通常实现方式） 、 以及由多 个平面拼接成的折面以及梯台面等。

[0022] 一般而言， 齿面和背面可以灵活地组合以形成不同类型的 元件。 例如具有一个 齿面和一个背面的菲涅尔透镜可称为"单面菲� �尔透镜"。 两面都是齿面的菲涅尔 透镜可称为"双面菲涅尔透镜"。 此外， 作为一种变形， 在双面菲涅尔透镜中， 若 齿面之一为"简单菲涅尔折射面"， 则该齿面可以由一个传统的凸透镜面或凹透镜 面来取代。

[0023] 用于本发明的聚光装置的反射面可以是平面反 射面或曲面反射面， 例如凹面或 凸面反射面， 还可以是齿面形状的反射面。 反射面可以与折射面组合在一起由 反射透镜来提供， 所称反射透镜指一面具有反射镀膜的透镜。 反射面可以与聚 光折射面重合， 这种情况下， 反射透镜的另一面朝向太阳光入射的方向， 可以 是平面、 凹面、 凸面或齿面； 反射面也可以设置于与聚光折射面相对的另一 面 ， 这种情况下， 聚光折射面朝向太阳光入射的方向。 作为一种优选的实施方式 ， 反射面可以由菲涅尔式反射透镜来提供， 其可以被视为菲涅尔透镜与反射面 的结合， 参考图 1。 图 1中， 元件 L1具有反射面 S3和菲涅尔折射面 s4， 光线从折射 面折射进入透镜后再由反射面反射， 并再次经过折射面折射出元件。 由于反射 ， 入射光路两次经过物理折射界面 s4， 该物理界面实际上等效于两个齿面， 因此 通过设置反射面， 能够有利地增强系统的会聚效果。

[0024] 用于本发明的聚光装置可以由若干个聚光模块 按照预设图案拼接而成， 每个聚 光模块中可含有一个齿面和一个反射面， 拼接成的聚光装置的整个齿面可以是 一个"复合菲涅尔折射面"， 各个聚光模块分别包含其中的一部分。 例如， 在一种 实施方式中， 每个聚光模块分别包含一个由单个原始曲面生 成的简单菲涅尔单 元， 这会降低聚光模块的制作难度， 也便于大面积安装。 在另一种实施方式中 ， 聚光模块可包含复合菲涅尔折射面， 再彼此拼接成更大面积的齿面。 在又一 种实施方式中， 聚光模块仅包含一个菲涅尔单元， 且该菲涅尔单元来自于单个 原始曲面的一部分， 多个聚光模块拼接以获得完整原始曲面所对应 的齿面。 聚 光装置的整个齿面的图案、 宏观曲面形状以及聚光模块的分割方式， 可根据所 期望的光学参数来设计， 例如可根据期望的焦距、 覆盖面积等进行设计。

[0025] 在具体实现吋， 聚光模块可由两部分组成， 即透镜和支撑该透镜的底座。 透镜 与底座彼此相邻的面中的一者为反射面。 换言之， 反射面与齿面可以设置于同 一元件， 例如通过在菲涅尔透镜的背面上镀反射膜来实 现； 反射面与齿面也可 以分别设置在不同的元件， 例如， 在底座朝向聚光透镜的面上设置反光板或者 镀反射膜。

[0026] 光能利用装置设置于聚光装置之后的光路上， 用于对接收到的光能进行利用。

本文中， 光能利用装置包括将光能转换为其他能量的装 置， 例如光电转换装置 (例如光伏板） 、 光热转换装置 （例如真空管） 等； 也包括对产生的能量进行 存储的装置， 例如热能存储装置； 还包括对产生的能量进行利用的装置， 例如 热能利用装置 （例如温差发电装置、 热能发电机等） 。

[0027] 用于本发明的光能利用装置可以仅包括简单的 光能转换装置， 例如光伏板， 也 可以是由多种类型的光能利用装置组合而成的 复合装置， 以达到对光能进行充 分利用的目的。 例如， 可以同吋包括光电转换装置和热能利用装置， 光电转换 装置用于接收太阳光， 而热能利用装置用于收集和利用光电转换装置 产生的热 能。

[0028] 优选地， 可以将光电转换装置包裹在热能利用装置中， 使得热量能够被充分吸 收和利用。 例如， 光电转换装置可以是封闭式的， 所称封闭式是指太阳光经导 光元件进入装置后被基本封闭在其中而不会随 意散失。 例如， 光电转换装置的 内壁可由光伏板组成， 或者由光伏板和反射镜组成。 外壁可以是金属， 也可以 是热电转换转置。

[0029] 优选地， 还可以包括至少一个热电转换装置， 设置在光电转换装置与热能利用 装置之间的热传导通路上， 或者设置在热能利用装置与外接的冷却装置之 间的 热传导通路上， 用于利用所传导的热能发电。 所使用的冷却装置可选自： 水箱 、 蒸汽发电系统、 海水淡化系统、 海水淡化及发电系统、 封闭式热循环发电系 统等。

[0030] 需要说明的是， 由于光能利用装置可以根据具体应用的需要被 设计为包括诸多 部件， 因此所称"驱动光能利用装置移动"应当被理解� ��驱动光能利用装置中用于 接收太阳光的受光面移动。

[0031] 依据本发明的跟日太阳能系统还包括驱动机构 ， 或者还包括导光装置和驱动机 构。

[0032] 驱动机构用于对应于太阳的移动驱动一个受光 面移动， 该受光面接收的是经过 聚光装置会聚后的太阳光， 被驱动的受光面可以是光能利用装置的受光面 ， 也 可以是位于聚光装置和光能利用装置之间的导 光装置的受光面， 所称导光装置 用于将聚光装置会聚的太阳光引导至光能利用 装置。 由于所驱动的是经过聚光 后的受光面， 其面积通常远小于原始受光面的面积， 这使得能够简化驱动机构 的结构， 降低跟日的难度和能耗， 从而拓展跟日太阳能系统的应用范围。 此外 ， 由于会聚后的太阳光移动范围大大减小， 驱动机构能够通过简单的驱动方式 来实现对太阳运动的跟踪， 例如驱动机构可以驱动会聚后的受光面沿预设 轨道 移动， 或者旋转移动， 或者沿直线移动等。

[0033] 以下结合具体的应用场景对依据本发明的跟日 太阳能系统的几种使用形态进行 举例说明。 [0034] 实施例 1

[0035] 依据本发明的太阳能系统的一种实施方式可参 考图 2， 包括聚光装置 110， 光能 利用装置 120， 驱动机构 130。

[0036] 聚光装置 110包括沿太阳光入射方向依次布置的菲涅尔透 镜 111和反光板 112， 反光板还可视为支撑菲涅尔透镜的底座。 菲涅尔透镜 111的齿面向下， 紧邻反光 板的反射面， 背面为光滑的凹面。 在其他实施方式中， 反光板也可以通过在菲 涅尔透镜 111的齿面上进行反光镀膜来代替。

[0037] 作为一种优选的实施方式， 本实施例中的聚光装置还包括一个透光防护罩 113 ， 沿太阳光入射的方向设置在聚光装置的最前端 ， 用于封闭聚光装置和光能利 用装置， 使其不受灰尘、 雨水以及空气污染等的侵害， 减缓器件的老化速度。 在其他实施方式中， 也可采用其他类型的前端光学元件， 例如防护罩还可以进 一步具有聚光功能， 从而充当为初级聚光透镜， 有利于获得更多的太阳能。

[0038] 光能利用装置 120包括光电转换装置 121、 热能存储器 122和两个热电转换装置 1 23。 光电转换装置 121的受光面朝下， 两个热电转换装置一个设置在光电转换装 置与热能存储器之间的热传导通路上， 另一个设置在热能存储器的散热面上。 在其他实施方式中， 光能利用装置可以根据应用需要进行选择和组 合， 例如可 以是光伏板与蒸汽发电装置的组合， 也可以是光伏板与热水器或热能发电装置 或海水淡化装置等的组合。

[0039] 驱动机构 130包括滑动支撑结构 131和轨道 132。 滑动支撑结构 132能够沿轨道 13 1移动， 光电转换装置 121的受光面固定在滑动支撑结构 132的顶端。 当太阳沿着 路径 AA移动吋， 聚光装置的焦点的运动轨迹基本上是一条曲线 ， 因此按照这个 曲线设计相应的轨道即可实现对太阳的跟踪。 例如， 本实施例中， 滑动支撑结 构沿着由轨道确定的路径 BB移动即可使光电转换装置的受光面始终能够� ��收到 会聚后的太阳光。

[0040] 本实施例中， 驱动机构 130设置在支撑结构的底部， 通过驱动支撑结构来移动 光电转换装置。 在其他实施方式中， 支撑结构也可以是固定， 而将驱动机构设 置在支撑结构的顶部， 即将轨道以及滑动部件设置在支撑结构与光电 转换装置 连接的一端， 直接驱动光电转换装置移动。 [0041] 作为一种优选的实施方式， 可以将本实施例中聚光装置的三个受光面， 即光滑 的凹面、 齿面和反射面， 设计为具有共同的焦点。 这种情况下， 当光能利用装 置的受光面处于焦点附近吋， 太阳能系统将几乎没有反射损失， 因为被光能利 用装置的受光面 （例如光伏板） 反射的太阳光将会被聚光装置的反射面再次反 射回来而得到充分地利用。

[0042] 由于聚光装置的表面积通常比较大， 为便于大规模生产， 所使用的透镜， 例如 菲涅尔透镜， 可以采用玻璃通过热压成型方式制成， 也可以采用透明塑胶材料 制成。 透明塑胶材料可选自： 聚甲基丙烯酸甲酯 （ΡΜΜΑ, 俗称亚克力） ， 聚 碳酸酯 （PC) ， 聚碳酸酯 /聚对苯二甲酸丁二醇酯 （PC/PBT) 混合物， 丙烯腈- 丁二烯-苯乙烯共聚物 （ABS) ， 硅胶。 使用塑胶材料制作透镜比用玻璃更方便 且更安全 （例如在安装于屋顶的情况下） ， 但是普通塑胶材料的抗老化性能较 差， 因此， 优选地， 还可以在透明塑胶材料的受光面上设置透明的 防老化涂层 。 可以用作防老化涂层的材料包括： 聚偏氟乙烯 （PVDF) ， 乙烯-四氟乙烯共聚 物 （ETFE) ， 四氟乙烯-全氟烷氧基乙烯基醚共聚物 （PFA) ， 高质量的硅胶， 金属镀膜等。

[0043] 本实施例的太阳能系统可以建设在路面、 水面或建筑物的屋顶上。 其以简单的 驱动结构来实现对太阳的跟踪， 能够降低系统成本。 并且所采用的反射聚光方 式， 能够有效减少甚至消除太阳能的反射损失， 从而提高太阳能的利用率并减 少光污染。

[0044] 实施例 2

[0045] 依据本发明的太阳能系统的另一种实施方式可 参考图 3， 包括聚光装置 210， 光 能利用装置 220， 驱动机构 230和导光装置 240。

[0046] 聚光装置 210为简单的凹面反射镜， 可采用普通塑胶制成， 在其受光面上先镀 反射膜， 再涂覆透明的防老化涂层。

[0047] 光能利用装置 220包括具有封闭腔体的光电转换装置 221， 以及包裹在光电转换 装置外围的热能利用装置 222。 本实施例中， 光电转换装置 221的内壁由光伏板 和反射镜面组成， 在光路入口处还设置有分光镜 2211， 以尽可能的避免射入封 闭腔体的光被反射到腔体外部。 热能利用装置 222包括液体气化腔 2221， 气轮发 电机 2222和压缩机 2223， 这些功能装置通过带有阀门 （未图示） 的管道连接。 热能利用装置中的工质可以是水， 氟利昂， 或其它气化温度较低的物质。

[0048] 导光装置 240包括两个重叠放置的反射透镜 （例如反射式菲涅尔透镜） 241和 24 2， 位于前方的反射透镜 241的一端通过弹簧 K1与连接件 CC连接， 位于后方的反 射透镜 242的一端通过弹簧 K2与连接件 CC连接， 透镜 242可以在透镜 241上滑动 。 聚光装置 210会聚的太阳光照射到透镜 241或 242上， 经过其再次会聚和反射后 被弓 I导到光电转换装置 221的光路入口。

[0049] 驱动机构 230包括支撑结构 231和转轴 232。 支撑结构 231相对于光能利用装置固 定， 可采用透光材料制成或具有细的框架结构， 以尽量不影响入射到光能利用 装置的太阳光。 反射透镜 241通过转轴 232可旋转地固定在支撑结构顶部。

[0050] 当反射透镜 241处于水平位置吋， 反射透镜 242在两个弹簧 K1和 K2的作用下被 复位至反射透镜 241背后的位置， 反射透镜 242与 241重合， 从而尽量不遮挡入射 的太阳光， 此吋弹簧 K1和 K2处于自然状态。 当旋转轴驱动透镜 241向右倾斜吋， 透镜 242在重力的作用下向右侧滑动， 从而向右扩展导光装置的受光面， 此吋弹 簧 K1被拉伸而弹簧 K2被压缩。 当旋转轴驱动透镜 241向左倾斜吋， 透镜 242在重 力的作用下向左侧滑动， 从而向左扩展导光装置的受光面， 此吋弹簧 K2被拉伸 而弹簧 K1被压缩。

[0051] 图 3显示本发明的第二个实施案例， 本发明的驱动机构的另外一种灵活的驱动 方式， 即旋转驱动与平移相结合的驱动方式。 在这个实施例里， 本发明的驱动 机构不直接驱动光能利用系统， 而是一个光能中转器。

[0052] 本实施例体现了本发明的驱动机构的灵活性， 除了像实施例 1中那样可以直接 驱动光能利用装置的受光面移动以外， 还可以通过驱动导光装置移动来实现对 太阳的跟踪。 并且， 通过对重力的利用， 驱动机构的简单旋转运动即可产生导 光装置的旋转移动和相对直线移动。

[0053] 实施例 3

[0054] 依据本发明的太阳能系统的另一种实施方式可 参考图 4， 包括聚光装置 310， 光 能利用装置 320， 驱动机构 330和导光装置 340。

[0055] 聚光装置 310包括多个反光装置 （原始受光面 )311， 这些反光装置将太阳光反 射会聚到导光装置 340处。 图中示意性地画出了 3个， 实际可以有更多或更少。 作为一种优选的实施方式， 本实施例中每个反光装置都可以设置在传统的 跟日 系统 （例如常见的单轴或双轴跟日系统， 未图示） 上， 这种方式非常适用于大 型的太阳能发电站， 能够尽可能多地收集到太阳光。

[0056] 光能利用装置 320的光路入口处优选地设置有一个喇叭形的光 导 3212， 以扩大 其受光面的面积。

[0057] 导光装置 340包括多个沿光路顺次设置的喇叭形光导 341， 聚光装置会聚的太阳 光从第一个喇叭形光导的喇叭口入射， 然后被顺次引导到光能利用装置的喇叭 口处。 本实施例中， 示出了两个顺次设置的喇叭形光导， 可以通过调整两个光 导之间的相对角度来实现对光路的较大范围的 角度调整。 在其他实施方式中， 若应用于小型系统， 也可仅采用一个光导。 光导的内表面镀有反射膜， 其上还 可进一步设置防腐蚀的透明保护层。

[0058] 驱动机构 330包括支撑结构 331， 轨道 332以及多个转轴 333。 支撑结构 331能够 沿轨道 332进行整体移动， 每个导光装置通过相应的转轴 333固定在支撑结构上 。 本实施例中， 导光装置的移动方式是轨道移动与旋转移动的 结合。 导光装置 既可以整体沿轨道移动， 也可以单个调整喇叭形光导的朝向， 从而使传导的光 能最大化。

[0059] 基于本实施例的太阳能系统， 可采用如下方式简单地实现跟日设计： 对于分散 布置的多个原始受光面而言， 导光装置可处于太阳和多个原始受光面之间， 以 使得原始受光面能够将最多的太阳光反射到导 光装置上。 因此， 可以按照多个 原始受光面在地面上的安装位置确定出这些安 装位置所围绕的中心点 （如图中 D D所示） ， 将轨道 332的形状设计成以该中心点为圆心的圆弧线 （圆面与地面垂 直） 。 当然， 轨道 332的形状也可以设计成位于太阳和多个原始受 光面之间的其 它形状的平缓曲线。

[0060] 在驱动导光装置整体移动吋， 只需要确定太阳与中心线 EE所构成的平面 （中心 线指经过中心点 （如图中 DD所示） 且与地面垂直的线） ， 然后将导光装置移动 到该平面与轨道 ₃₃ 2的交点位置 FF即可。 此吋， 太阳、 导光装置的第一个光导的 入光口以及中心点在同一个平面上。 用于调整各个原始受光面的姿态的传统跟 日系统只需要将原始受光面的法线调整为其反 射角 oc的中线即可。 所称反射角 0C 是指原始受光面的中点与太阳和与第一个光导 的入光口之间的连线形成的角。

[0061] 本实施例系统与采用传统跟日方式的太阳能光 热发电站相比有明显的进步。 在 现有的太阳能发电站中， 光能利用装置一般采用固定的塔式结构， 原始受光面 的光被直接汇聚到其上。 虽然原始受光面一般会采用传统的跟日系统对 其角度 和方位进行调整， 以跟踪太阳的移动， 但是由于热利用塔通常设置于各原始受 光面的中央以应对太阳的运转， 现有的光热发电站很难最大化地利用原始受光 面的表面面积。 而本实施例由于增加了活动的导光装置， 能够通过调整导光装 置的位置以充分适应太阳的移动， 在原始受光面的表面面积不变的情况下， 通 过优化反射角， 将太阳光尽量多地引导到光能利用装置。 而且导光装置及驱动 机构均可采用简单的设计来实现， 运动形态的控制也很简单， 使得只需要增加 很少的成本既能够大幅提高电站的输出功率。 可以依据本实施例对已经建成的 太阳能发电站进行改进， 只需要增加导光装置和相应的驱动机构即可有 效提升 发电量。

[0062] 本实施例还可解决大型光热电站的一个安全隐 患。 当大量的光能聚集到一起的 吋候， 其产生的热量可能产生火灾。 大型电站可能有成百上千个聚光镜。 这些 聚光镜可能因为各种原因失误而把光能聚集到 不该去的地方而产生火灾。 在本 实施例里， 光能是被首先聚集到一个导光装置上， 其上没有昂贵的设备， 并且 可以即吋更换， 因此其承受灾难的能力大幅提高。

[0063] 在本实施例里， 原始受光面不必是平面， 其可是曲面， 因此， 其方位角可以用 原始受光面在中心点的法向来表示。

[0064] 实施例 4

[0065] 依据本发明的太阳能系统的另一种实施方式可 参考图 5， 包括聚光装置 410， 光 能利用装置 420， 驱动机构 430和导光装置 440。

[0066] 聚光装置 410为反射式聚光透镜， 例如可采用菲涅尔反射透镜。

[0067] 光能利用装置 420包括光伏板 421以及热能利用装置 422。 本实施例中， 热能利 用装置通过透光隔热板 4221接收太阳光， 光伏板环绕透光隔热板， 二者位于同 一受光面上。 在其他实施方式中， 还可以采用各种不同的平面布置方式， 只要 光伏板与热能利用装置在同一受光面上各自具 有不同的受光区域即可。 优选地 ， 光能利用装置还可进一步包括设置在光伏板和 热能利用装置下方的热能存储 器 (或冷却系统) 423。

[0068] 导光装置 440为反射镜或反射透镜， 例如， 可以是菲涅尔反射透镜 （菲涅尔透 镜部分可以是凹透镜也可以是凸透镜） ， 也可以是平面或曲面反射镜。

[0069] 驱动机构 430包括支撑结构 431和垂直移动机构 432。 导光装置固定在垂直移动 机构上， 能够沿支撑结构上下移动。 表面上看， 驱动机构起到了调整导光装置 的焦距的作用。 但是， 由于受光面上有两种不同的器件， 即光伏板和热能利用 装置的透光隔热板， 因此对焦距的调整最终表现为对光能在不同的 光能利用装 置上的能量分布的调整。 通过调整光能的能量分布， 能够优化光能的使用效率 ， 还能够避免光伏板由于过热而损坏。

[0070] 本实施例太阳能系统适用于作为将光电和光热 利用结合在一起的综合太阳能利 用系统。 并提供了一种动态调整光电利用和光热利用之 间的能量分布的方法。

[0071]

[0072] 以上应用具体个例对本发明的原理及实施方式 进行了阐述， 应该理解， 以上实 施方式只是用于帮助理解本发明， 而不应理解为对本发明的限制。 对于本领域 的一般技术人员， 依据本发明的思想， 可以对上述具体实施方式进行变化。 技术问题

问题的解决方案

发明的有益效果