不適用。

關(guān)于聯(lián)邦政府贊助的研究和開發(fā)的聲明

不適用。

技術(shù)領(lǐng)域

本披露總體上涉及用于發(fā)電的光伏系統(tǒng)，并且更具體地涉及一種利用光伏電池和反射鏡來增加所產(chǎn)生的電能的量的系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

光伏發(fā)電站由多個由光伏電池制成的板組成，所述光伏電池將入射在其上的太陽輻射轉(zhuǎn)換成電力。光伏電池是昂貴的物品，因為它們是通過下述精細過程生產(chǎn)的：制作晶體硅，將晶體硅切割成非常薄的晶片，在高溫爐中對其摻雜非常特殊的物質(zhì)，接觸以進行電力傳輸?shù)?，或者通過在襯底(比如玻璃或金屬)上與其他特殊物質(zhì)一起沉積非晶硅薄層。光伏技術(shù)使用光學器件(比如透鏡)來將大量日光聚集至太陽能光伏電池的較小區(qū)域上從而產(chǎn)生電力。這些透鏡一般非常昂貴。為了降低光伏系統(tǒng)的高成本，可以使用反射鏡系統(tǒng)來反射太陽能并將其聚集至光伏電池上。常規(guī)反射鏡系統(tǒng)包括用于反射太陽輻射的拋物面反射鏡、曲面反射鏡和反射器。然而，這些曲面反射鏡需要非常高的表面精度并因此非常昂貴并增加了維護成本，從而通過使得使用它們來進行高效發(fā)電具有固有限制。

一種現(xiàn)有光伏系統(tǒng)包括太陽能發(fā)電站，在所述太陽能發(fā)電站中，入射太陽輻射通過菲涅耳反射器(即，聚集反射鏡場)而被聚集，并且所聚集的輻射被聚焦至太陽能接收器中。在一個實施例中，電介質(zhì)鏡被設(shè)置在太陽能集熱器上方合適水平上，用于將所聚集的太陽輻射反射至集熱器中。這種系統(tǒng)將來自一定區(qū)域的太陽輻射聚集至一點——接收器，如太陽能塔熱動力系統(tǒng)中廣泛實踐的。在此系統(tǒng)中，所有能量轉(zhuǎn)換設(shè)備所處的接收器被放置在地面附近而不是非常高聳的塔的頂部。然而，落在一定區(qū)域的每個點內(nèi)的太能輻射不被反射至另一區(qū)域中的對應(yīng)點。而且，落在具體陸地區(qū)域上的太陽輻射被聚集至給定點，從而使得這種系統(tǒng)無法使來自許多不同區(qū)域的輻射到達給定可變尺寸區(qū)域，由此減小了系統(tǒng)的輸出可能性。

在與常規(guī)的卡塞格侖(Cassegrain)型聚集式太陽能集熱器相關(guān)的已知現(xiàn)有技術(shù)中，系統(tǒng)包括被布置在透光的(例如，玻璃)光學元件的相反的凸表面和凹表面上的主反射鏡和副反射鏡。光進入環(huán)繞所述副反射鏡的孔徑表面并被所述主反射鏡反射朝向所述副反射鏡，所述副反射鏡將光重新反射至光伏電池上。所述光伏電池安裝在散熱器的中央部分上，所述散熱器在所述主反射鏡上方延伸。所述散熱器以將熱量均勻地分布在光學元件上的方式來傳輸來自光伏電池的廢熱，由此使從孔徑表面到空間中的熱量輻射最大化。然而，這種太陽能集熱器不包括任何反向反射鏡系統(tǒng)，用于將從不同角度接收的太陽光線從一定陸地區(qū)域引導至另一區(qū)域中的不同光伏板，從而增加其電力產(chǎn)量。

另一種現(xiàn)有光伏設(shè)備包括基本上彼此平行地安裝并橫向地串聯(lián)間隔的狹長反射器元件陣列，這些反射器元件中的至少一個反射器元件具有狹長凹表面用于將入射的太陽輻射反射朝向陣列中的前向相鄰反射器元件。所述反射器元件包括光伏接受器，所述光伏接受器通過安裝安排被安裝在所述反射器元件上，用于從后向相鄰反射器元件接收被反射的太陽輻射。然而，光伏設(shè)備不包括以下特殊配置：其中，用反射鏡覆蓋環(huán)繞光伏發(fā)電站的地面區(qū)域，其方式為使得使用抬高的反向反射鏡系統(tǒng)將落在那些反射鏡上的日光引導落在發(fā)電站的光伏電池上。

因此，需要一種具有特殊配置的經(jīng)濟且改進的光伏系統(tǒng)，在所述特殊配置中，用反射鏡覆蓋環(huán)繞光伏發(fā)電站的地面區(qū)域，其方式為使得將落在那些反射鏡上的日光引導落在光伏電池上。所需要的這種系統(tǒng)將包括多個地面反射鏡用于將來自不同角度的太陽輻射引導至抬高的反向反射鏡。這種反向反射鏡隨后將從不同角度接收的太陽輻射引導至光伏板。這種系統(tǒng)將對直接太陽輻射以及來自所述多個反射鏡的反射太陽輻射兩者進行跟蹤。最終，這種系統(tǒng)的優(yōu)選實施例將提供在幅度上約6倍的電力產(chǎn)量增加。本發(fā)明實現(xiàn)了這些目的。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實施例是一種光伏系統(tǒng)，所述光伏系統(tǒng)利用多個反射鏡來增加落在用光伏板覆蓋的區(qū)域上的太陽輻射的聚集并由此增加電力產(chǎn)量。本發(fā)明詳細地討論了光伏發(fā)電站中用于實現(xiàn)增加電力產(chǎn)量的多個太陽能光伏板和所述多個反射鏡的安排。

本實施例是一種用于生成電能的方法和系統(tǒng)，包括：位于核心區(qū)域的多個光伏板、位于多個陸地區(qū)域中的多個地面反射鏡以及位于所述多個陸地區(qū)域上的多個反向反射鏡系統(tǒng)。位于所述多個陸地區(qū)域上的所述多個地面反射鏡將太陽輻射反射至核心區(qū)域，由此增加落在所述多個光伏板上的太陽輻射的聚集。在所述多個陸地區(qū)域上形成了多個反射中心，從而使得所述多個陸地區(qū)域上的每個點被反射至核心區(qū)域上的相應(yīng)反射點。所述多個反向反射鏡系統(tǒng)中的每一個反向反射鏡系統(tǒng)被定位在所述多個反射中心中的每一個反射中心處，以增加落在所述核心區(qū)域上的太陽能的量。所述反向反射鏡系統(tǒng)中的每一個反向反射鏡系統(tǒng)進一步包括高聳的圓柱桿、多個支撐件、被放置在反射鏡支撐架中可以被冷卻的反向反射鏡、以及多個可調(diào)支撐件。所述圓柱形柱具有頂端和鉸接底座，所述鉸接底座在陸地區(qū)域上的反射中心處被附接至地面。所述多個支撐件包括具有近端和遠端的中空水平支撐件以及具有第一端和第二端的豎直支撐件。所述中空水平支撐件的所述近端通過鉸接附接在所述圓柱形柱的頂端附近。所述反向反射鏡被放置在反射鏡支撐架中并且剛性或鉸接連接至豎直支撐件的第二端。所述反向反射鏡可以設(shè)置有水冷卻、空氣冷卻或被動冷卻或這些的組合。

反射鏡支撐架包括多個邊緣支撐件、多個中間支撐件以及用于將所述反向反射鏡牢固地固持至反射鏡支撐架的多個擰緊裝置。此外，通過多個可調(diào)支撐件將反射鏡支撐架固持在位。這些可調(diào)支撐件包括連接在所述反射鏡支撐架與所述中空水平支撐件的所述遠端之間的第一可調(diào)支撐件、以及鉸接連接在所述圓柱形柱與所述中空水平支撐件的所述遠端附近的點之間的第二可調(diào)支撐件。所述多個可調(diào)支撐件中的每一個可調(diào)支撐件包括螺紋圓柱形桿，所述螺紋圓柱形桿通過一對緊固裝置可滑動地附接至矩形段并被固持在位。所述緊固裝置被附接至齒輪，所述齒輪可以通過電機而被移動。

結(jié)合附圖，從以下通過舉例說明本發(fā)明原理的更詳細的說明中，本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點將變得清楚。

附圖說明

圖1展示了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的光伏系統(tǒng)的示意性透視圖；

圖2展示了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例安排的多個地面反射鏡區(qū)域、核心區(qū)域中的多個光伏電池和多個反向反射鏡反射中心A₁、A₂、A₃、A₄、A₅的等距視圖，示出了光伏板核心區(qū)域中所述地面反射鏡區(qū)域中的每一個中的每個點與(相對于對應(yīng)的反向反射鏡)對應(yīng)的反射點之間的一一對應(yīng)關(guān)系。

圖3A展示了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的反向反射鏡系統(tǒng)的透視圖；

圖3B展示了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的用于調(diào)節(jié)反向反射鏡系統(tǒng)的電動機；

圖3C展示了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的反射鏡支撐架的側(cè)面透視圖；

圖3D展示了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的定位于反射鏡支撐架中的反向反射鏡的底部等距視圖；

圖4展示了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的光伏系統(tǒng)的等距視圖；以及

圖5A至圖5B展示了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的利用第二反向反射鏡將地面反射鏡所服務(wù)的陸地區(qū)域擴展至更遠區(qū)域的光伏系統(tǒng)的示意圖。

具體實施方式

下文描述了一種光伏系統(tǒng)，所述光伏系統(tǒng)利用多個反射鏡來增加落在多個光伏板上的太陽輻射的聚集并由此增加電力產(chǎn)量。本發(fā)明詳細地討論了光伏發(fā)電站中用于實現(xiàn)增加電力產(chǎn)量的所述多個光伏板和所述多個反射鏡的安排。然而，本發(fā)明可以通過許多不同方式來實施，并且本文所提供的說明不應(yīng)當以任何方式被解釋為限制性的。本實施例披露了一種特殊配置，在所述特殊配置中，所述多個反射鏡被放置在環(huán)繞所述多個光伏板的多個陸地區(qū)域上，其方式為使得落在所述多個反射鏡上的日光被引導落在所述多個光伏板上，從而使得大幅增加發(fā)電站的電力產(chǎn)量。以下具體實施方式不應(yīng)當被視為限制意義。

圖1展示了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的光伏系統(tǒng)100的示意性透視圖。所述用于生成電能的光伏系統(tǒng)100包括位于核心區(qū)域108中的多個光伏板102、位于多個陸地區(qū)域110中的多個地面反射鏡106以及位于所述多個陸地區(qū)域110上的多個反向反射鏡系統(tǒng)116。所述多個光伏板102中的每個光伏板包括將太陽能轉(zhuǎn)換成電能的多個光伏電池104。所述多個光伏板102在北半球朝南放置或者在南半球朝北放置，與水平面呈一定角度，從而實現(xiàn)最佳年平均太陽輻射入射，或者所述多個光伏板可以是相對于這個角度可調(diào)的。位于所述多個陸地區(qū)域110上的所述多個地面反射鏡106將太陽輻射反射至核心區(qū)域108并提高落在所述多個光伏板102上的太陽輻射的聚集。所述多個地面反射鏡106被放置在離地面不同高度以允許一定的重疊，以便針對不同的太陽輻射角度獲得最佳收集。隨著落在所述多個光伏板102上的太陽輻射的聚集增加，電力產(chǎn)量也增加。所述核心區(qū)域108和所述多個陸地區(qū)域110一般具有正方形或矩形形狀并且具有相同尺寸。如圖2中所展示的，所述多個陸地區(qū)域110包括多個側(cè)面相鄰區(qū)域112和多個對角相鄰區(qū)域114。如圖2中所展示的，所述多個側(cè)面相鄰區(qū)域112位于核心區(qū)域108的側(cè)面，在北半球朝南并且在南半球朝北，并且所述多個對角相鄰區(qū)域114沿著核心區(qū)域108的兩對角線的投影而定位。在所述多個陸地區(qū)域110上以及核心區(qū)域108的外圍上形成了多個反射中心A₁、A₂、A₃、A₄和A₅，從而使得所述多個陸地區(qū)域110上的每個點被反射至所述核心區(qū)域108上的相應(yīng)反射點。例如，如圖2中所示，所述多個陸地區(qū)域110上的點M₁、M₂、M₃、M₄和M₅在核心區(qū)域108上具有相應(yīng)的反射點Μ’₁、M’₂、M’₃、M’₄和M’₅，分別經(jīng)過所述多個反射中心A₁、A₂、A₃、A₄和A₅。根據(jù)本發(fā)明的概念，所述多個陸地區(qū)域110的變體是可能的，其中，核心區(qū)域108可以被任何數(shù)量的陸地區(qū)域110環(huán)繞，其每一個點都可以被視為關(guān)于合適的反射中心A₁、A₂、A₃、A₄和A₅被反射至同一核心區(qū)域108的點。所述多個反向反射鏡系統(tǒng)116中的每一個反向反射鏡系統(tǒng)被定位在所述多個反射中心A₁、A₂、A₃、A₄和A₅中的每一個反射中心處，用于增加落在核心區(qū)域108上的太陽能的量。所述多個反射鏡106和所述多個反向反射鏡系統(tǒng)116被定位的方式為使得落在所述多個光伏板102上的太陽能的聚集最大化并由此增加所產(chǎn)生的電能的量。

參照圖3A至圖3D，圖3A中展示了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的反向反射鏡系統(tǒng)116的透視圖。反向反射鏡系統(tǒng)116進一步包括圓柱形柱118、多個支撐件124、放置在反射鏡支撐架142內(nèi)的反向反射鏡140、以及多個可調(diào)支撐件150。所述圓柱形柱118具有頂端120和鉸接底座122，所述鉸接底座在所述多個陸地區(qū)域110的所述多個反射中心A₁、A₂、A₃、A₄和A₅中的每一個反射中心處附接至地面，所述圓柱形柱118的高度與核心區(qū)域108的側(cè)邊尺寸相稱。所述多個支撐件124包括具有近端128和遠端130的中空水平支撐件126以及具有第一端134和第二端136的豎直支撐件132。所述中空水平支撐件126的近端128通過鉸接件138附接在所述圓柱形柱118的頂端120附近。所述豎直支撐件132的第一端134被插入所述中空水平支撐件126的遠端130。所述反向反射鏡140被放置在反射鏡支撐架142中并且剛性或鉸接連接至豎直支撐件132的第二端136。反向反射鏡140需要適當?shù)恼{(diào)節(jié)，從而保證將從其各自陸地區(qū)域110的所述多個地面反射鏡106到它們這里來的所有輻射都反射至核心區(qū)域108的所述多個光伏板102。中空水平支撐件126通過其與柱118的鉸接連接允許反向反射鏡140向上和向下移動。如圖4中所示，通過繞垂直于圖2的側(cè)面相鄰區(qū)域112的反射對稱軸180的軸線或繞對角相鄰區(qū)域114的對角線的少量旋轉(zhuǎn)，這還改變了其與水平面的角度?？梢酝ㄟ^許多方式使這種向上和向下移動生效，比如通過附接在水平支撐件126的遠端120并穿過柱118頂端120的滑輪162并沿著柱118一直到達地面走向的纜線178。將豎直支撐件132通過其末端處的限制緣插入水平支撐件126的中空末端允許反向反射鏡140繞反射對稱軸180的旋轉(zhuǎn)移動，即，繞用于所述多個側(cè)面相鄰區(qū)域112的核心區(qū)域108側(cè)邊，以及繞所述多個對角相鄰區(qū)域114的對角線(同樣是反射對稱軸180)(圖2)的垂線。圖3C中所展示的反射鏡支撐架142進一步包括多個邊緣支撐件144、多個中間支撐件146以及用于牢固地固持所述反向反射鏡140的多個擰緊裝置148。所述多個擰緊裝置148是螺釘。利用所述多個可調(diào)支撐件150來調(diào)節(jié)和定位所述反向反射鏡140。所述多個可調(diào)支撐件150包括連接在所述反射鏡支撐架142與所述中空水平支撐件126的遠端130之間的第一可調(diào)支撐件152，以及鉸接連接在所述圓柱形柱118與所述中空水平支撐件126的遠端130附近的點之間第二可調(diào)支撐件154。所述多個可調(diào)支撐件150中的每一個包括螺紋圓柱形桿156，所述螺紋圓柱形桿通過一對緊固裝置160可滑動地附接至矩形段158并被固持在位。所述螺紋圓柱形桿156在其滑動端的一部分上包含螺紋，這有助于反向反射鏡140的調(diào)節(jié)、定位和緊固。這對緊固裝置160包括附接至齒輪166的下螺母168和上螺母170，可以通過電機164移動所述齒輪166，如圖3B中所展示的。通過旋緊下螺母168并松脫上螺母170，縮短了第一可調(diào)支撐件152的長度并且反射鏡支撐架142在一個方向側(cè)向移動，使得反向反射鏡140旋轉(zhuǎn)。通過旋緊上螺母170并松脫下螺母168來延長第一可調(diào)支撐件152可以實現(xiàn)相反方向的旋轉(zhuǎn)。以類似的方式，通過調(diào)節(jié)第二可調(diào)支撐件154的長度可以實現(xiàn)反向反射鏡140的向上和向下移動?？梢酝ㄟ^電機164遠程地且自動地實現(xiàn)對這對緊固裝置160的旋緊和松脫。

在反向反射鏡和反射鏡框的另一實施例中，可以使用連續(xù)柱，在其頂端附近具有兩個90°限制緣，從而形成固定的水平面和固定的豎直部，在其末端剛性附接有平坦的平臺，具有與反射鏡大約相等的尺寸，隨后反射鏡通過中間柔性支撐件(比如橡膠管或波紋管)與其附接并且然后使用線纜來固定反射鏡位置，這些線纜的一端附接至反射鏡的邊緣，同時其他纜線(就在第二限制緣之后)穿過豎直部頂端的水平法蘭外圍中的孔，并環(huán)繞固定在法蘭上的旋轉(zhuǎn)圓柱部，從而使得，通過旋轉(zhuǎn)這些圓柱部，可以引起線纜長度的少量改變，這是使用中間支撐件的柔性導致反射鏡位置相對于水平的少量調(diào)節(jié)。其他的調(diào)節(jié)可能性是可能的。

所述反向反射鏡140中的每一個反向反射鏡都定位在核心區(qū)域108外圍的所述多個反射中心A₁、A₂、A₃、A₄和A₅中的每一個反射中心處，并且被細圓柱形柱118固持在高處以使得陰影損失最小化。由于所述多個地面反射鏡106相對于固定的反向反射鏡140采取不同方向，反向反射鏡140由圓形形狀組成，所述圓形形狀具有與矩形地面反射鏡106的對角線相等的直徑，從而保證落下和從所述多個地面反射鏡106反射的所有太陽輻射被引導并包含在反向反射鏡140的反射區(qū)域中。所述多個地面反射鏡106和反向反射鏡140具有非常高的反射效率，一般在95％以上。然而，當落在所述多個陸地區(qū)域110中的每一個陸地區(qū)域上的總太陽輻射被單個反向反射鏡140引導和反射時，可能必須耗散大量熱量，從而使得反向反射鏡140表面需要水冷卻、空氣冷卻或被動冷卻或這些的組合。這可以通過將反向反射鏡140表面放置成與適當冷卻的平臺良好接觸來完成。反向反射鏡140可以是由單段或從多個段生產(chǎn)的。通過所述多個邊緣支撐件144以及被放置在反射鏡支撐架142的許多適當位置中的所述多個中間支撐件146來將反向反射鏡140固持到反射鏡框142上。所述多個中間支撐件146可以是橡膠管支撐件或波紋管，這些中間支撐件通過壓縮橡膠管來釋放橡膠管內(nèi)的空氣從而產(chǎn)生真空，這些中間支撐件支承該反向反射鏡140的重量，當橡膠管保持被外部大氣壓縮器表面時這些粘附在一起由此保持其氣密性。反向反射鏡140的表面可以由金屬覆蓋的玻璃或拋光的薄金屬板制成。在前一種情況下，可以利用橡膠管或波紋管的柔性來提供對反射鏡表面位置的調(diào)節(jié)。在后一種情況下，通過使得薄金屬板在反射鏡支撐架142上擴展來制作反向反射鏡140。所述薄金屬板被彎曲并被折疊至反射鏡支撐架142的側(cè)面，所述金屬支撐架可以具有冷卻配置并且在反射鏡外圍連接至多個彈簧174。然后，如圖3C中所展示的，通過反射鏡支撐架142中的多個特殊插入件182擰緊所述多個彈簧174的另一端。多個圓形防護套172被沿著反射鏡支撐架142的外圍插入并通過多個擰緊裝置148擰緊，從而將反向反射鏡140牢固固定在擴展的位置，如圖3D中所示?？梢圆扇〕龍A形之外的其他形狀，比如像矩形反向反射鏡。此外，可以形成標準尺寸和形狀的反射鏡，隨后重復(fù)所示反射鏡(非常像瓦片)以覆蓋特殊支撐架上的反射鏡表面的更大面積，從而維持良好的反射鏡平坦性。

圖4展示了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的光伏系統(tǒng)100的等距視圖。多個地面反射鏡106將落在其上的太陽輻射引導至所述多個反向反射鏡140之一上，所述反向反射鏡將輻射反射至核心區(qū)域108內(nèi)的相應(yīng)光伏電池104。所述多個地面反射鏡106是雙向跟蹤反射鏡，用于針對不同的太陽位置將落在其上的太陽輻射朝提升的反向反射鏡140引導。所述多個陸地區(qū)域110中的每一個陸地區(qū)域具有位于所述多個反射中心A₁、A₂、A₃、A₄和A₅之一處的反向反射鏡140。所述多個側(cè)面相鄰區(qū)域112沿著核心區(qū)域108的對應(yīng)側(cè)邊具有位于所述反射中心A₁、A₃和A₅上的所述多個反向反射鏡140，并且所述多個對角相鄰區(qū)域114在沿著核心區(qū)域108的對應(yīng)對角線的反射中心A₂和A₄上具有反向反射鏡140。反射中心A₂和A₄處的所述多個反向反射鏡140被放置在比A₁、A₃和A₅處的反向反射鏡140更高。所述多個反向反射鏡140中的每一個通過對落在其對應(yīng)陸地區(qū)域110上的太陽輻射進行反射來為核心區(qū)域108提供額外的太陽輻射。例如，如圖4中的安排所展示的，所述多個光伏電池104上的入射太陽輻射增加約6倍。具有所述多個地面反射鏡106的這五個陸地區(qū)域110中的每一個陸地區(qū)域?qū)⑻栞椛浞瓷渲梁诵膮^(qū)域108。直接落在核心區(qū)域108上的太陽輻射被部分(取決于太陽能電池的效率)轉(zhuǎn)換成電力，同時落在所述多個陸地區(qū)域110中的每一個陸地區(qū)域上的太陽輻射被所述多個地面反射鏡106引導至所述多個反向反射鏡140中的每一個，所述反向反射鏡可以具有冷卻配置，太陽輻射被從反向反射鏡反射并發(fā)射至核心區(qū)域108。因而，落在核心區(qū)域108的所述多個光伏電池104上的太陽輻射增加約6倍。以這種方式，落在核心區(qū)域108的所述多個光伏電池104上的太陽輻射與所述多個陸地區(qū)域110相稱的次數(shù)，并且核心區(qū)域108在產(chǎn)生的電力上具有相應(yīng)的多倍增加?？梢远啻沃貜?fù)如圖4中所展示的示例性安排，從而以可估量的太陽輻射聚集實現(xiàn)所設(shè)想的發(fā)電站的總尺寸和電能的量。通過額外太陽輻射增加所述多個光伏電池104上的入射輻射成比例地需要更多的冷卻。通過用適當?shù)乃篮?或散熱片配置進行水冷卻、空氣冷卻或被動冷卻來提供對所述多個光伏單元104的冷卻，或者將所述多個光伏單元104放置在具有水冷卻或被動冷卻配置的襯底上。所述多個光伏電池104與所述襯底進行良好熱接觸，但使得溫度和材料差別所導致的不同部件的不同熱膨脹不在所述多個光伏電池104上產(chǎn)生過大的壓力。水冷卻還提供了對運行溫度的更好控制，這提高了光伏電池104運行效率。這種系統(tǒng)(或其變體)可以被視為模塊化系統(tǒng)，通過重復(fù)模塊化系統(tǒng)，可以形成具有相當大的聚集因子的大型光伏發(fā)電站。

圖5A至圖5B展示了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的利用第二反向反射鏡176的光伏系統(tǒng)100(同樣可能需要冷卻配置)的示意性視圖。所述多個陸地區(qū)域110的安排的變體是可能的，其中，核心區(qū)域108被許多相鄰陸地區(qū)域110環(huán)繞，其每個點可以被視為被關(guān)于合適的反射中心反射至核心區(qū)域108上的點。通過使用第二反向反射鏡176使落在更遠區(qū)域上的日光到達核心區(qū)域108，可以實現(xiàn)比6倍更高的聚集。圖5A中的實施例展示了在核心區(qū)域108內(nèi)實現(xiàn)太陽能的更高聚集的可能性，其中，沿著中心線在長度AB＝L上延伸的核心區(qū)域108被示為其外圍的第一反向反射鏡140被B處的圓柱形柱118固持在高度H。在長度BC＝L上延伸的側(cè)面相鄰陸地區(qū)域112被反向反射鏡140對稱地反射至核心區(qū)域108。然而，在同一柱118上但在更高的高度H+h并以相對于水平面等于的傾斜度，使用第二反向反射鏡176同樣可以將具有中心線CD的更遠區(qū)域(圖5B中PQST)反射至同一核心區(qū)域108中，如圖5A中所示。在這種情況下，點C被反射至核心區(qū)域108的點B，同時點D被反射至點A。直線M₂E將角度BM₂C和AM₂D兩者二等分。然而，長度CD不等于L但等于長度L’＝L/cos2cp，因為直線M₂C將角度BM₂D二等分，形成分別等于的兩個角。因為L’不等于L，區(qū)域CD未對稱地反射至核心區(qū)域108。更靠近A的核心區(qū)域108部分與相等面的更接近B的部分相比從遠端區(qū)域CD接收更多的反射輻射。事實上，對于L’趨向于無窮大，因此無限的區(qū)域被反射至核心區(qū)域108。相應(yīng)地，取決于反向鏡176的位置和輻射被反射自的區(qū)域，被反射至核心區(qū)域108的聚集輻射可以出現(xiàn)非常高的不一致性。這在圖5B中進行了展示。為了實現(xiàn)遠端區(qū)域(比如CD)的對稱性，需要固持在位于新的對稱點的另一個柱上的水平反向反射鏡，所述新的對稱點是BC中間的點N。在這種情況下，CD＝AB＝L。本發(fā)明通過利用所述多個地面反射鏡106產(chǎn)生增加的電能的量，所述多個地面反射鏡與所述多個光伏電池104相比相對地便宜。

雖然已經(jīng)展示和描述了本發(fā)明的特定形式，但清楚的是，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下可作出各種修改。因此，除非由附加權(quán)利要求限定，不旨在限制本發(fā)明。