太阳能定焦聚光镜及其光伏发电与集热装置的制作方法

本发明属于光学元件/系统，具体属于非成像光学中的静态聚光器，特别涉及一种太阳能定焦聚光镜及其光伏发电装置与集热装置。

背景技术：

1、太阳能作为一种取之不尽、用之不竭的可再生能源，其充分利用可有效缓解全球变暖，并有助于实现可持续发展。采用太阳能集热器进行太阳能利用，即阳光集中在点状或线状太阳能集热器上，以产生高温热能，用于加热、热能储存和发电等，有利于实现低成本储热，并可提高基于可再生能源电网的稳定性。在太阳能集热器中，通常采用传统聚光器，如抛物线槽和碟形聚光器，这些透镜和反射器根据其折射率和空间位置连续地调制阳光的传播相位，不可避免地需要高精度的支撑和复杂的跟踪太阳系统，这无疑增加了太阳能热发电站的成本和复杂性。

2、现行平板式硅片光伏电池发电装置，无需跟踪太阳系统，技术成熟度高，可靠性高。但光伏电池片的面积与阳光照射面积相同，电池片用量大，光伏电池利用率低，发电成本高。为了充分利用光伏发电，可将更大范围的太阳光集中在更小的区域，更多地收集日照比较弱时的阳光，采用聚光光伏（cpv）技术是太阳能发电未来的发展趋势。

3、聚光光伏（cpv）技术，是指将汇聚后的太阳光、通过高转化效率的光伏电池直接转换为电能的技术，cpv是聚光太阳能发电技术中最典型的代表。使用晶体硅电池和薄膜电池进行光电转换，分别是第一、第二代太阳能利用技术，均已得到了广泛应用。利用光学元件将太阳光汇聚后再进行利用发电的聚光太阳能技术，是太阳能发电未来发展趋势的第三代技术。与太阳能发电的传统方式相比，通过聚光技术提升太阳能电池的效率最高可达到60%，而传统光伏的效率国际最高水平的最新报道才26.81%。虽然太阳能聚光技术有很多优点，但它也面临许多挑战和限制。其中一个问题就是镜头和透镜及其太阳跟踪系统的成本高昂。透镜需要非常高的制造精度和优质的材料，从而使得聚光太阳能发电系统的成本相对较高。

4、中国发明专利（cn101969078b）授权了“一种选择性汇聚的光学器件”，它很薄、很轻、无需太阳跟踪系统，但其捕光效率仅为20-40%，聚光倍率仅为5倍以下，属于低倍聚光，60-80%的光能未被有效收集利用，且其“光频转换膜层”易老化，使用寿命短。为了充分利用太阳能发电，中国发明专利（cn101359697b）设计了一种“太阳能低倍聚光器”，通过光锥聚光的方式减少了太阳能电池的使用量，使单位面积的太阳能电池发电量大大增加，但它是一个很厚、很大、很笨重的梯形体，不宜用来制作屋面光伏薄板，且因其光斑不匀，所以，易降低输出功率，易于产生热斑效应，会损坏电池组件。

5、光学超表面是由亚波长尺度的人工原子组成的平面结构，超表面聚光器是前沿聚光技术，有望取代传统的透镜和镜子，进行有效地捕获宽带、广角的太阳光，而无需复杂的太阳光跟踪系统，以产生成本效益高的电力。它比太阳能集热系统中使用的曲面透镜或反射镜更适合开发紧凑型平台。但是，采用传统电子束曝光技术(ebl)进行大面积、高精度纳米压印模板制备的工艺，加工效率低、耗时长、加工成本高。若要实现规模应用，甚至应用演示都还有相当长的研发路要走。

6、综上所述，如何免跟踪、低成本、高倍率地聚光，一直是太阳能行业各国科研工作者的科研攻关的世界难题。

技术实现思路

1、本发明的目的之一：提供一种高倍聚光镜——太阳能定焦聚光镜，以期免跟踪、低成本、高倍率地聚集太阳能。

2、本发明的目的之二：提供一种太阳能定焦聚光光伏发电装置，以期免跟踪、低成本、高倍率地聚集太阳能进行光伏发电。

3、本发明的目的之三：提供一种太阳能定焦聚光集热装置，以期免跟踪、低成本、高倍率地聚集太阳能进行热量收集。

4、为实现上述目的之一，本发明采取的技术方案如下。

5、本发明提供一种太阳能定焦聚光镜，其特征在于：

6、①n支分光管排列组合成一个分光管阵列模块——本发明称之为分光镜，（该分光镜）用于将其上端（即输入端）所接收到的较大范围的（面积为ns1的）入射阳光分束成众多（发散角很小的）细支光束，其中n≥5或25或50或100或500或1000或5000；工艺测试显示，组成一个分光镜的分光管数量n越大，生产制造效率越高，但是超过1000废品率就会上升；

7、②所述分光镜设有（例如n只）导向管，导向管的入口端（例如分别）连通所述分光管，导向管的出口端（例如分别）延伸至（例如位置不同的n个）预定投射点（例如延伸至变平镜的焦点上）并朝向特定方向（例如各个导向口中心点至变平镜中心点的连线方向）；导向管的出（光）口——本发明简称为导向口，用于调整（即改变）所述细支光束的出射方向；

8、③所述细支光束从所述分光管下端射入所述导向管，继而从所述导向管内传播至所述预定投射点（也即所述细支光束的射出点）并从所述导向口射出；

9、④从众多（例如n个）所述预定投射点及其所述导向口射出的（例如n条）所述细支光束，各自隔空射向同一个固定位置的、较小范围（面积为s2的）的目标受光区（包括直接或经过导向镜间接射向目标受光区，该受光区可以是点或线），从而形成定焦聚光；因其焦点位置固定不动，所以本发明称之为定焦聚光；

10、⑤所述分光管的高度为l、入光口的口径为d；所述导向管的长度为c、所述导向管的出光口（即导向口）口径为d；单支所述分光管入光口的面积为s1，所述受光区的面积为s2；（最好）其中的l≤1mm或2mm或4mm或8mm或16mm或32mm或64mm或128mm或256mm或512mm、d≤1mm或2mm或4mm或8mm或16mm或32mm或64mm或128mm或480mm、c≤0.1mm或1mm或2mm或4mm或8mm或16mm或32mm或480mm、d≤0.25mm或0.5mm或1mm或2mm或4mm或8mm或16mm或32mm或64mm、d/d≥25或10或5或3.7或1.7或1、ns1/s2≥500或100或50或25或10或3；

11、这里需要特别强调的是，为了避免因d/d数值太大而产生高温，继而导致烧坏耐中低温（80-200℃）材质的所述导向管和尖嘴，应将d2/d2（的数值）设为3-22，最好设为3-9，此时，从所述导向管和尖嘴射出的所述细支光束，其聚光倍数不足10倍，能流密度不高，所以可使用镀膜铝管等廉价普通材质；研究显示，d2/d2为3-22时，不会致烧坏耐中低温材质的所述导向管，所制成的太阳能定焦聚光镜耐老化、使用寿命长、具有较高的性价比；换言之，4.69≥d/d≥1.73，不会致烧坏耐中低温材质的所述导向管，所制成的太阳能定焦聚光镜具有较高的性价比；反之，若d2/d2≥25，则须采用耐高温（200-1000℃）材质的所述导向管和尖嘴；

12、⑥所述分光管与所述导向管均为具有高反射率或/和全反射特性（即反射率为100%）的光通道，其中，反射率≥90%或95%或97%或99%或99.9%或99.99%。研究显示，反射率低于95%时聚光效率就很低，高于99%时制造成本就很高，最适宜的反射率为95%-99%。

13、所述分光管或所述导向管，可以是空心管，也可以是透明实心管等光通道。

14、可取的是，所述的太阳能定焦聚光镜，其特征在于：n个位置不同的所述导向口全部对准同一个所述受光区，包括直接对准或经过导向镜（反射/折射后）间接对准所述受光区。这样一来，就可使（从所述导向管及其导向口射出的）所述细支光束成为定向光束、全部（间接或直接）射向所述受光区，从而形成定焦聚光。

15、可取的是，所述的太阳能定焦聚光镜，其特征在于：所述导向口前方设有导向镜，从所述导向口射出的所述细支光束射向所述导向镜，并经由所述导向镜调整方向后全部汇聚于所述受光区。

16、可取的是，所述的太阳能定焦聚光镜，其特征在于：所述导向管为一些相互平行的直管，其导向口统一朝向表面布满微型透镜（层）的菲涅尔透镜式导向镜，以将所述细支光束进一步收敛整形、并摆布成（一组）大致平行的所述细支光束（可简称为摆平光束）而射入（最好垂直射入）所述导向镜；所述导向镜将所述摆平光束折射转向后，全部聚焦于所述受光区；其中，所述微型透镜（层）的作用是：进一步聚束矫正所述细支光束，使之更趋近于平行光。

17、可取的是，所述的太阳能定焦聚光镜，其特征在于：所述分光管为锥形分光管（即光锥或光漏斗），其锥度d/l≤0.75或0.35，用于将其上端所接收到的入射阳光进行分束、折叠收缩成高能流密度的所述细支光束——高能光束，并从所述锥形分光管的尖嘴射入所述导向管，再由所述导向管形成（发散角很小的）所述细支光束。光锥是一种非成像元件，光线进入光锥的大口（即大端）后，经过若干次反射就能从光锥的小口（即小端）射出而不产生回射；为了减少光损，光锥的高度l应尽可能缩短，以使光线在光锥内部反射次数要尽可能减少，光锥大口与小口的面积比值，要尽可能的大。研究显示，锥度d/l越小，光线在分光管内的反射次数就会越少，光线的传播路径将更为直接，光损就会越少，最好其锥度d/l≤0.25或0.10。

18、上述太阳能定焦聚光镜的结构简单、易于注塑成（板式造）型、易于模压成（板式造）型、易于3d打印成（板式造）型、易于抛光加工、易于镀膜制作高反光率的反射层。

19、研究发现，从所述导向管及其出光口射出的所述细支光束，会出现散射现象，若不经过变平处理，则汇聚到较远所述受光区的光能就不足五成，光损率较高。

20、可取的是，所述的太阳能定焦聚光镜，其特征在于：每个所述导向口前方（包括侧前方）或每个所述锥形分光管的尖嘴前方（包括侧前方），各自设有（至少）一个（可将散射光转变成准平行光束的）凹面镜或透镜——按其用途命名二者可统称为变平镜；所述导向口或尖嘴口设置于所述变平镜的焦平面上，以使从所述导向口或尖嘴口射出的所述细支光束及其散射光、构成位于所述变平镜焦平面上的点光源；所述变平镜用于把（所述点光源）射入其上的所述细支光束及其散射光进一步收敛整形成（发散角极小的）准平行光束，以所述准平行光束的方式（直接或间接）射向所述受光区，从而实现精准聚焦、减少散射光损。可取的是，所述准平行光束经过（所设置的）导向镜（例如菲涅尔透镜）调整方向后，间接地射向所述受光区。

21、这里需要强调的是，将所述导向口或尖嘴（口）设置于所述变平镜焦平面区域的上述创新技术方案中，从所述导向口或尖嘴（口）射向所述变平镜的光线、构成了其焦平面上的点光源；该点光源是向前投射的散射光，不管太阳如何移动，它始终都是从一个点射向前方的散射光，其投射光斑的直径不会超出所述变平镜的直径，换言之，其所投射的光斑大小不会超出所述变平镜的范围，其投射方向基本没有变化。总而言之，这一技术方案的定焦聚光原理是：先将阳光分束、压缩、变成一个个固定不动的向前投射的点光源，再用一个个凹面镜或透镜将位于焦平面上（最好是焦点上）的点光源所发出的、始终向前的散射光转变（折射或反射）成一束束准平行光束，并射向同一个固定位置的目标受光区，从而形成定焦聚光。研究显示现，所述导向口的口径越小越好（口径d≤1.5mm最好），其所射出的光就越接近于点光源，从所述变平镜射出的准平行光束就越平行。

22、研究还显示现，为了尽量提高准平行光束的平行度，也为了降低制造难度，还为了降低制造成本，所述变平镜的尺寸应适当扩大，数量应适当减少，最好单个所述变平镜的直径≤单支所述锥形分光管入光口的直径；最好所述变平镜到所述导向口或尖嘴（口）的距离≤32.2mm；最好（用并束器将）多条所述细支光束并束成一条，从同一个所述导向口（以同一个点光源的方式）射向同一个所述变平镜。

23、为了改进和完善所述的太阳能定焦聚光镜，可从如下①～⑩个方面进行技术改进和完善。

24、可取的是，c/d≥3.22；最好，靠近所述导向口的一段导向管是长度为c1的（最好为0.10-32mm的细）直管（不弯曲、不太长，0.10-5mm长较好，太长了光损就会很大、成本就会极高）——该段（细）直管可称为导向直管；所述导向直管的长度c1与其（细）导向口的口径d之比c1/d≥3.22。研究显示，若管径太粗/厚、管不直、管太短，管长与管径之比c1/d太小，所述细支光束就会跟随太阳的移动而改变出射方向，就容易散射开，发散角就会很大，就难以精准聚光。反之，所述导向管越细，所述细支光束在其内就越容易发生全反射，传播光损就越少，研究显示，所述导向管的口径d≤1.5mm光损极最小。

25、可取的是，所述的太阳能定焦聚光镜，其特征在于：所述分光管与所述导向管合二为一，例如制成一只导光直管，所述导光直管为芯径≤1.5mm（最好小于0.5mm）、包层较薄、高度（l）≤16mm（最好小于8mm）的光导纤维，众多所述光导纤维被平行排列组合成一个分光管阵列模块——分光镜，其上下两端最好被磨平或被抛光。研究显示，所述导光直管越细就可做得越短，分光镜就可以做得越薄。现行市场上能够传输强光高能的光纤，采用纯度高达99.999%的高纯石英制成，其价格十分昂贵，1mm芯径的光纤，每米售价就高达100元人民币；采用细而短的所述光纤作为导光直管，可极大限度地提高太阳能定焦聚光镜的性价比。

26、可取之①是，所述的太阳能定焦聚光镜，其特征在于：所述导向管是口径d为0.1-5mm的空心管、实心管等光通道，最好其导向口端面光滑平整。研究显示，当所述导向管的口径d小于0.1mm时，所射出的细支光束就会发生衍射、出现大量散射光，不利于聚光；与之相反，当所述导向管的出光口的口径d大于5mm时，所射出的细支光束也出现大量散射光，不利于聚光；因此，所述导向管的出光口的口径d最佳数值范围为0.1-5mm。研究还显示，当所述导向管为实心管时，其导向口端面必须抛光平整，否则就会出现严重的散射现象；研究发现，当所述导向管为空心管时，其导向口没有实心端面，不会出现严重的散射现象；因此，为了简化生产工艺，避免抛光加工，所述导向管最好采用空心管。

27、可取之①还是，所述的太阳能定焦聚光镜，其特征在于：所述分光管的入光口端为蜂窝式多边体，例如六边体、四边体、三边体等相邻之间的间隙很小的几何体。圆形体也可，但其间隙过大，有效接收阳光的面积略小。所述分光管可以是棱缘具有r角的六棱体、四棱体、三棱体、楔子等。

28、可取之②是，所述的太阳能定焦聚光镜，其特征在于：所述分光管的入光口为（边缘高中间低的锅底型）浅坑入光口或为凸起入光口（最好为凸透镜入光口）；所述浅坑入光口不能太深，太深不好清刷灰尘，口深与口厚之比取值0.15-0.65为宜；所述凸起入光口不能太凸，太凸不好清刷其间隙里的灰尘。理论上，所述分光管的入光口为敞口最好，但是敞口容易落入灰尘，灰尘易于堵塞尖嘴，难于清洗；正因如此，这里采取了浅坑入光口或凸起入光口的技术措施。这样一来，相比平面而言，就可避免入射角较大的阳光被全反射走而损失，从而可提高阳光的最大接收角，就可增大入射角使入射阳光在锥形分光管内尽量全反射传播；测试显示，将本发明所述的太阳能定焦聚光镜用于光伏电池板发电，所述分光管的入光口端若为平面，当阳光入射角大于45度时，发电量急剧下降；反之，所述分光管的入光口若为浅坑入光口，当阳光入射角大于65度时，发电量才会明显开始下降。由此可见，所述分光镜表面的浅坑和凸起结构，既便于清洗，又便于接收更多阳光。

29、可取之②还可以是，所述的太阳能定焦聚光镜，其特征在于：所述分光镜上端表面设置有许多（最好与分光管入光口对应的）浅坑或凸起（最好为微型凸起采光罩），用以减少全反射。

30、可取的是，所述分光管与所述导向管合二为一成同一只（很细的）导光直管。这样一来，每一条所述细支光束（就会）被所述导光直管顺直成出射方向精准的所述细支光束，不会随着太阳的移动而移动。

31、可取之②更可以是，所述的太阳能定焦聚光镜，其特征在于：所述分光镜上端设有防反射透明保护层，用于防止灰尘堵住所述分光管和所述导向管，以便清除其上的灰尘、鸟屎等污垢；或者，所述分光镜上面设有透明亚光层，用于阴天吸收漫光来汇聚弱光能量。

32、可取之③是，所述的太阳能定焦聚光镜，其特征在于：所述预定投射点是所述变平镜之焦平面上的一个点（例如焦点），或/和所述特定方向是所述导向口中心点至所述变平镜中心点的连线方向。

33、可取的是，所述的太阳能定焦聚光镜，其特征在于：多块所述分光镜拼成一组，平铺在（同一个）所述导向镜上。所述分光镜是由众多一支支分光管排列组成的，难以制成一块块面积超过100mm×100mm薄而大的模块，为了便于生产，这里采取了多块所述分光镜拼成一组，安装在同一个所述导向镜上的小块拼大块的技术措施。

34、可取之④是，所述的太阳能定焦聚光镜，其特征在于：所述分光镜附近设有漫（反）射物（例如漫反射板、白墙等漫反光物体），以增加（所述分光镜）所在区域的亮度，使阴天也能（在所述受光区）形成聚光。还有可取的是，所述分光镜附近设有反光镜，以将附近的直射阳光反射到所述分光镜上，以增加捕光率。

35、可取的是，所述的太阳能定焦聚光镜，其特征在于：所述分光管的高度与所述导向管的长度之和l+c≤128mm；这样一来，就可减少光损并制出适合屋顶光伏电池板使用的所述的太阳能定焦聚光镜。

36、可取的是，所述的太阳能定焦聚光镜，其特征在于：所述导向口是端面平整的出光口，用以使其所射出的细支光束具有很小的发散角。反之，若所述导向口端面不平整，则其所射出的细支光束就会有很大的发散角，不利于所述变平镜将其转成准平行光束。

37、可取之⑤是，所述的太阳能定焦聚光镜，其特征在于：单个所述变平镜的直径≤单支所述锥形分光管入光口的直径。

38、可取之⑥是，所述的太阳能定焦聚光镜，其特征在于：所述变平镜轴线与水平线之间的夹角（例如从左至右或从边缘至中心）依次递减；或者，所述导向口的朝向与水平线之间的夹角α（例如从左至右或从边缘至中心）依次递增；或者，所述变平镜以及所述导向口到所述分光镜的距离，（例如从左至右或从边缘至中心）依次缩短。

39、可取之⑦是，所述的太阳能定焦聚光镜，其特征在于：所述导向口前方设置有微型反射镜，用于使所述细支光束拐向凹面镜的凹面，由其凹面反射成准平行光束后射向所述受光区，以免中心区域的部分光线未经凹面转变成准平行光束而直接散射出去。换言之，在所述导向口前方设置反射镜，以阻止焦点处的点光源向前直接射出的光线，并将其反射引导到凹面镜上，以使所产生的平行光束更加集中。

40、可取之⑧是，所述的太阳能定焦聚光镜，其特征在于：所述分光管、所述导向管或尖嘴、所述变平镜、处于焦平面上的所述导向口或尖嘴口、反射镜等多个部件（组合在一起），共同构成一个可输出准平行光束的分光变平模块整体，以便于一次（注塑或冲压）成型加工。所述反射镜最好用透明螺母等透明紧固件固定在所述导向管上。

41、可取之⑨是，所述的太阳能定焦聚光镜，其特征在于：所述分光管是楔锥型分光管。这样一来，就有利于加工制造，有利于组合使用。

42、可取之⑩是，所述导向管的出光口以及所述变平镜，远离所述受光区0.3√nd（即零点三倍根号nd）以上。这样一来，就可避免所述受光区的高温烤坏所述导向管的出光口以及所述变平镜，就有利于加工制造，就有利于使所述变平镜产生全反射，从而减少光损。

43、为了进一步改进和完善所述的太阳能定焦聚光镜，可从如下多方面进行技术改进和完善。

44、可取之①是，所述的太阳能定焦聚光镜，其特征在于：众多所述变平镜的轴线各自穿过同一个所述受光区。

45、可取之②是，所述的太阳能定焦聚光镜，其特征在于：所述导向口中心点至所述变平镜中心点的连线，与所述变平镜轴线之间的夹角为锐角，以使从所述变平镜反射出来的所述准平行光束避开所述导向管而射向所述受光区。

46、可取之③是，所述的太阳能定焦聚光镜，其特征在于：所述变平镜到所述导向口或尖嘴口的距离≤32.2mm。

47、可取之④是，所述的太阳能定焦聚光镜，其特征在于：多条所述细支光束并束成一条，从同一个所述导向口以同一个点光源的方式射向同一个所述变平镜。

48、可取之⑤是，所述的太阳能定焦聚光镜，其特征在于：从众多所述导向口射出的所述细支光束及其散射光，途径所述变平镜被调整（即折射或反射）成准平行光束后，各自隔空射向所述受光区。

49、可取之⑥是，所述的太阳能定焦聚光镜，其特征在于：所述导向口或尖嘴口设置于所述变平镜的焦平面上，以使从所述导向口或尖嘴口射出的所述细支光束及其散射光、构成位于所述变平镜焦平面上的点光源。

50、可取之⑦是，所述的太阳能定焦聚光镜，其特征在于：所述导向口或尖嘴口设置于所述变平镜的焦点上，以使从所述导向口或尖嘴口射出的所述细支光束及其散射光、构成位于所述变平镜焦点上的点光源。

51、为实现上述目的之二，本发明采取的技术方案如下。

52、本发明提供一种太阳能定焦聚光光伏发电装置，其特征在于：使用（或曰它包括）上述任何一种太阳能定焦聚光镜，光伏电池板安装在所述受光区并且接收所述太阳能定焦聚光镜汇聚的阳光发电。

53、研究发现，所述导向口和变平镜因为长期放置在户外使用，所以容易落上灰尘，易于导致反射率降低，光损加大。可取的是，所述导向口和变平镜以及光伏电池板，被封闭在防尘外壳里；所述光伏电池板上安装有可向防尘外壳外面散热的散热片。

54、为实现上述目的之三，本发明采取的技术方案如下。

55、本发明提供一种太阳能定焦聚光集热装置，其特征在于：使用上述任何一种太阳能定焦聚光镜，太阳能集热装置安装在所述受光区并且接收所述太阳能定焦聚光镜汇聚的阳光发热。所述集热装置可以是太阳能集热管、太阳能灶、太阳能热水器等现行太阳能集热装置。

56、为了防止所述导向口和所述变平镜落上灰尘，导致反射率降低，光损加大，可取的是，所述导向口和变平镜以及太阳能集热装置的局部区域，被封闭在防尘外壳里。

57、本发明所述的分光管可以是圆管或方管或多棱管或扁管或矩形管或其它异形管。本发明所述的锥形分光管是指一种光锥或光漏斗，它既可以是透明实心锥体、也可以是空心锥体。本发明所述的口径d和d是表示入光口和出光口尺寸大小的参数，如果是圆形口，口径d和d则是指直径尺寸，如果是椭圆形口，口径d和d则是指长轴尺寸，如果是矩形口，口径d和d则是指长边或对角线尺寸。

58、与现有技术相比，本发明具有如下有益技术效果。

59、其一、免跟踪、高倍率：本发明所创新的太阳能定焦聚光镜，利用所述导向管及其导向口和变平镜与导向镜调整光线方向，将阳光射向同一固定位置，从而形成定焦聚光，聚光焦点不会随着太阳的移动而移动，无需高精度的支撑和复杂的跟踪太阳系统，聚光成本低、可高倍率地聚集太阳能。

60、其二、简单可靠：本发明所述的太阳能定焦聚光镜，质量轻、厚度薄、用料少、部件少、易制造、易安装、经久耐用，稳定可靠。

61、其三、成本低：采用本发明的太阳能定焦聚光集热（发电）装置，由于免去了跟踪太阳系统，因此设备购置成本降低25%以上，所产生的有益技术与经济效果十分显著。总而言之，本发明所述的太阳能定焦聚光镜及其集热装置的大规模应用，必然引发新的能源革命。光伏产业过去十年，主要靠三个方面来降低度电成本、减少设备投资：一是经验曲线，学习先进技术；二是规模效应，成本迅速下降；三是技术创新。经验曲线的效用已很低，规模效应降本也已接近“地板”，持续的技术创新，则成为当下推动光伏产业升级发展、最终实现平价上网的最有效的手段。要知道现阶段，技术创新若能够降低1%的度电成本、减少1%的设备投资，都是非常困难的。

62、其四、阴天也可聚集太阳能：晴天时阳光直射的光照强度约为10000勒克斯，阴天的光照强度比晴天要弱得多，平均为1000-2000勒克斯。测试显示，当分光管喇叭口的口径d≤8mm时（尤其是d≤6mm时），本发明所述的太阳能定焦聚光镜可聚集漫射光，尤其是在太阳能定焦聚光镜表面及其附近设有漫射板时，阴天也可聚集利用太阳能。这样一来，阴天和晴天的一早一晚等无直射阳光（即仅有漫光）时，也可使用本发明进行光伏发电，也可使用太阳能热水器。尤其可将本发明所述的太阳能定焦聚光镜做成墙面砖那样的薄块，加贴于楼房外墙。这样一来，既可用于阴天光伏发电，又可使太阳能热水器在阴天产生热水，还可给建筑进行保温隔热。

63、其五、捕光率高：相比于中国发明专利（cn101969078b）“一种选择性汇聚的光学器件”，本发明的捕光率由其20-40%提高到了80-90%。从而可低成本地利用聚光技术来提升太阳能电池效率，可使之由传统光伏的26.81%提升至聚光光伏（cpv）的60%，所产生的有益技术与经济效果十分显著。

64、其六、特别适合作为现行导光照明系统的采光罩来使用：本发明所述的太阳能定焦聚光镜尤其适合作为导光照明系统的采光罩来使用，例如应用于中国实用新型专利“一种具有节能效果的导光管采光照明系统（cn212510948u）”中，使阴天等弱光漫光时段，也可采集到自然光来用于照明。

65、其七、可轻可薄：相比于背景技术中很厚很大的“太阳能低倍聚光器”，本发明所述的太阳能定焦聚光镜，可做的很轻薄，根据客户需要可做成几毫米至几厘米的薄板/薄片，因而特别适合用来制作屋面光伏瓦片、路面光伏砖、墙面光伏贴。

66、其八、受光区光照均匀、不会产生热斑效应，不会损坏电池组件，光损低。