CN222014501U - 一种复合型平凸透镜、阵列及聚光光伏发电系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于凸透镜技术领域，具体涉及一种复合型平凸透镜、阵列及聚光光伏发电系统。复合型平凸透镜包括长方体的底板、底板上设置有与底板一体连接的中心凸透镜，中心凸透镜为圆形凸透镜，中心凸透镜的底面圆心与底板的顶面中心重合，中心凸透镜的底面直径与底板的宽度相等；底板的顶面四个角与中心凸透镜之间均设置有与底板一体连接的边缘凸透镜，边缘凸透镜为四棱锥结构，边缘凸透镜的顶点设置于底板边沿上，边缘凸透镜底面弧度与最接近的中心凸透镜弧度相适应，边缘凸透镜下侧面在边缘凸透镜的顶点处的夹角为直角。本实用新型的复合型平凸透镜的光斑为矩形，增加了整个凸透镜的光学面积，接收太阳能能量增加，提高了聚光综合效率和使用率。

Description

一种复合型平凸透镜、阵列及聚光光伏发电系统

技术领域

本实用新型属于凸透镜技术领域，具体涉及一种复合型平凸透镜、阵列及聚光光伏发电系统。

背景技术

传统聚光光伏发电系统中，为收集更多的能量，通常采用抛物反射式透镜、菲涅尔透镜(包含玻璃复合硅胶、树脂、全玻璃等)或使用传统凸透镜作为聚光器进行聚光发电。

当聚光器采用抛物反射式透镜，对于砷化镓电池来说，采用抛物反射式透镜的聚光光伏发电效率是有很大的助益。然而，抛物反射式透镜在底材选择、镀膜工艺和膜耐候处理上，整体成本较高，要实现大规模商业推广也有所掣肘。

目前，菲涅尔透镜是传统聚光光伏发电系统中常采用的聚光器，主要是为了满足轻量化所设计，然而整体效果不佳，存在着材料的变形、黄化、皲裂等材料特性的不足，以至于整体效果无法实现商业化量产要求。

对于传统凸透镜来说，传统凸透镜的光折损相较于菲涅尔透镜的光折损少，然而，传统透镜光学面积小，能量汇集率低；传统透镜排布上存在空隙，造成能量有效利用率降低，造成聚光能量的浪费。

为此，本实用新型在传统凸透镜的基础上进行改进，设计了一种新的复合型平凸透镜。

实用新型内容

为了解决上述技术问题：传统透镜光学面积小，能量汇集率低；传统透镜排布上存在空隙，造成能量有效利用率降低，造成聚光能量的浪费。

本实用新型提供如下技术方案：

第一方面，本实用新型提供一种复合型平凸透镜，复合型平凸透镜包括长方体的底板、底板上设置有与底板一体连接的中心凸透镜，底板的顶面为正方形，中心凸透镜为圆形凸透镜，中心凸透镜的底面圆心与底板的顶面中心重合，中心凸透镜的底面直径与底板的宽度相等；底板的顶面四个角与中心凸透镜之间均设置有与底板一体连接的边缘凸透镜，边缘凸透镜为四棱锥结构，边缘凸透镜的顶点设置于底板边沿上，与边缘凸透镜的顶点相对的边缘凸透镜的底面为弧面，边缘凸透镜底面的弧度与最接近的中心凸透镜的弧度相适应，边缘凸透镜具有位于底板上的下侧面，下侧面在边缘凸透镜的顶点处的夹角为直角。

进一步地，底板顶面上的四个角上的边缘凸透镜均为第一边缘凸透镜，每个第一边缘凸透镜的顶点与其所在底板顶面对应的顶点重合，与第一边缘凸透镜下侧面相接的第一边缘凸透镜的左侧面与右侧面各自与底板对应的侧面对齐；第一边缘凸透镜的左侧面与右侧面结构尺寸相同，第一边缘凸透镜的远离下侧面的上侧面为凸面，上侧面所在的两个棱相等且为弧形，该技术方案的复合型平凸透镜记为复合型平凸透镜一。

进一步地，底板顶面上两个相邻的边缘凸透镜均为第一边缘凸透镜，每个第一边缘凸透镜的顶点与其所在底板顶面对应的顶点重合，与第一边缘凸透镜下侧面相接的第一边缘凸透镜的左侧面与右侧面各自与底板对应的侧面对齐；与第一边缘凸透镜下侧面相接的左侧面与右侧面结构尺寸相同，第一边缘凸透镜的远离下侧面的上侧面为凸面，上侧面所在的两个棱相等且为弧形；

底板顶面上另两个相邻角上设置的边缘凸透镜为第二边缘凸透镜、第三边缘凸透镜，与第二边缘凸透镜的下侧面相接的右侧面与下侧面垂直，与第二边缘凸透镜的下侧面相接的左侧面向其底面倾斜，且该倾斜的左侧面底部与对应的底部边沿之间留有空隙；第三边缘凸透镜与第二边缘凸透镜以两者所在的底板共同的一侧中间位置呈镜像对称，该技术方案的复合型平凸透镜记为复合型平凸透镜二。

进一步地，底板顶面上两个的相对的角上的边缘凸透镜设置为第一边缘凸透镜、第四边缘凸透镜，另外两个相对的角上的边缘凸透镜均设置为第二边缘凸透镜、第三边缘凸透镜；

第一边缘凸透镜的顶点与其所在底板顶面的顶点重合，与第一边缘凸透镜下侧面相接的第一边缘凸透镜的左侧面与右侧面各自与底板对应的侧面对齐；与第一边缘凸透镜下侧面相接的左侧面与右侧面结构尺寸相同，第一边缘凸透镜的远离下侧面的上侧面为凸面，上侧面所在的两个棱相等且为弧形；

与第二边缘凸透镜的下侧面相接的右侧面与下侧面垂直，与第二边缘凸透镜的下侧面相接的左侧面向其底面倾斜，且该倾斜的左侧面底部与对应的底部边沿之间留有空隙；第三边缘凸透镜与第二边缘凸透镜以两者共同所在的底板的一侧中间位置呈镜像对称；

与第四边缘凸透镜的下侧面相接的左侧面、右侧面均为向其底面倾斜，且该倾斜的左侧面与右侧面的底部均与对应的底部边沿之间留有相同尺寸的空隙，该技术方案的复合型平凸透镜记为复合型平凸透镜三。

进一步地，第四边缘凸透镜的顶角所对应的顶板的棱所在的面为曲面。

第二方面，本实用新型提供一种复合型平凸透镜阵列，由N*N一体连接的复合型平凸透镜组成的方形阵列，N为单个复合型平凸透镜的数目，N≥1；整个复合型平凸透镜阵列包括(N-2)*(N-2)设置于整个复合型平凸透镜阵列的内部的复合型平凸透镜一、(N-2)*4设置于整个复合型平凸透镜阵列的外部的中部的复合型平凸透镜二、四个设置于整个复合型平凸透镜阵列的外部的四个角上的复合型平凸透镜三。

第三方面，本实用新型提供一种聚光光伏发电系统，包括前述的复合型平凸透镜阵列、复合型平凸透镜阵列下方的若干个砷化镓光伏电池模组、模组箱体，砷化镓光伏电池模组设置于模组箱体内部底面上，复合型平凸透镜阵列固定于模组箱体顶部，砷化镓光伏电池模组的数量与复合型平凸透镜阵列的复合型平凸透镜数量相等。

进一步地，砷化镓光伏电池模组收光尺寸即有效发电面积为1*1～10*10mm。

进一步地，模组箱体底部为镂空结构；聚光光伏发电系统还包括散热器，散热器设置于模组箱外部的底部上，散热器通过模组箱体底部的镂空结构与砷化镓光伏电池模组采用银烧结技术连接。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：

本实用新型的复合型平凸透镜的底板上一体连接有中心凸透镜，中心凸透镜为圆形凸透镜，底板的顶面为正方形，中心凸透镜的底面圆心与底板的顶面中心重合，中心凸透镜的底面直径与底板的宽度相等；底板的顶面四个角与中心凸透镜之间均设置有与底板一体连接的边缘凸透镜，边缘凸透镜填补了底板的顶面四个角与中心凸透镜之间的空隙，且边缘凸透镜的下侧面顶点处的夹角为直角，相较于传统圆形的凸透镜，本实用新型的复合型平凸透镜的光斑为矩形，增加了整个凸透镜的光学面积，接收太阳能能量增加，提高了聚光综合效率和使用率。

附图说明

图1为本实用新型的实施例一的复合型平凸透镜的立体图；

图2为本实用新型的实施例一的复合型平凸透镜的主视图；

图3为本实用新型的实施例一的复合型平凸透镜的俯视图；

图4为本实用新型的实施例二的复合型平凸透镜的立体图；

图5为本实用新型的实施例二的复合型平凸透镜的主视图；

图6为本实用新型的实施例二的复合型平凸透镜的右视图；

图7为本实用新型的实施例二的复合型平凸透镜的俯视图；

图8为本实用新型的实施例三的复合型平凸透镜的立体图；

图9为本实用新型的实施例三的复合型平凸透镜的俯视图；

图10为本实用新型的实施例三的复合型平凸透镜的主视图；

图11为本实用新型的实施例三的复合型平凸透镜的立体图，且带有定位柱；

图12为本实用新型的实施例四的2x2方形的复合型平凸透镜阵列的立体图；

图13为本实用新型的实施例四的2x2方形的复合型平凸透镜阵列的俯视图；

图14为本实用新型的实施例四的2x2方形的复合型平凸透镜阵列的主视图；

图15为本实用新型的实施例四的3x3方形的复合型平凸透镜阵列的立体图；

图16为本实用新型的实施例四的3x3方形的复合型平凸透镜阵列的主视图；

图17为本实用新型的实施例四的3x3方形的复合型平凸透镜阵列的俯视图；

图18为本实用新型的实施例五的聚光光伏发电系统结构示意图，箭头为阳光照射方向。

附图标记：

1-中心凸透镜；2-第一边缘凸透镜；3-底板；4-第二边缘凸透镜；41-三边形斜面；5-第四边缘凸透镜；6-定位柱；7-复合型平凸透镜阵列；8-砷化镓光伏电池模组；9-模组箱体；10-散热器；11-第三边缘凸透镜。

具体实施方式

下面将结合附图说明对本实用新型的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例并不是本实用新型的全部实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型的保护范围。

需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“水平”、“左”、“右”、“前”、“后”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

实施例一

结合图1-图3所示，本实施例提供一种复合型平凸透镜，复合型平凸透镜的俯视图为方形，其光斑呈矩形结构。

复合型平凸透镜包括长方体结构的底板3、底板3顶面上连接有一体成型的凸透镜，底板3起到支撑固定凸透镜的作用。

底板3的顶面为正方形。

凸透镜包括中心凸透镜1和第一边缘凸透镜2。中心凸透镜1由圆形的底面和穹顶状实体凸起部组成，中心凸透镜1中心线沿着凸起部的顶点至中心凸透镜1底面圆心，中心凸透镜1中心线与底板3的中心相交，中心凸透镜1的底面直径与底板3宽度相等。

底板3顶面上的四个角与中心凸透镜1之间的位置上均设置有一个第一边缘凸透镜2，即第一边缘凸透镜2设置于底板3顶面前侧的左边角和右边角上，以及设置于底板3顶面后侧的左边角和右边角上。四个第一边缘凸透镜2固定位置与中心凸透镜1最近的弧度相适应。

第一边缘凸透镜2是四棱锥结构，由底面、四个侧面组合而成的曲面实体，四个侧面为位于底板3上的下侧面、远离下侧面的上侧面、与第一边缘凸透镜2下侧面相接的第一边缘凸透镜2的左侧面与右侧面。

每个第一边缘凸透镜2的顶点与其所在底板3顶面对应的顶点重合，第一边缘凸透镜2的底面靠近中心凸透镜1。第一边缘凸透镜2的下侧面在顶点处的夹角为直角，每个第一边缘凸透镜2顶点处的左侧面与右侧面各自与底板对应的侧面对齐。

第一边缘凸透镜2的底面由两个相同且平行的弧形的长边、与长边互相垂直的两个相同且平行的直线段的短边组成的四边形。

第一边缘凸透镜2顶点处的左侧面与右侧面均由底边、与底边垂直连接的短斜边、连接底边与短斜边的向外凸起的弧形的长斜边组成的三边形。

第一边缘凸透镜2的下侧面为等腰三边形，第一边缘凸透镜2的下侧面的两个腰为第一边缘凸透镜2的左侧面与右侧面位于底板上的底边，第一边缘凸透镜2的下侧面的两个腰夹角为直角，第一边缘凸透镜2的下侧面的底边为第一边缘凸透镜2的底面的一个长边。

第一边缘凸透镜2的上侧面为三边形，第一边缘凸透镜2的上侧面的两个腰为第一边缘凸透镜2的左侧面与右侧面的长斜边，第一边缘凸透镜2的上侧面的底边为第一边缘凸透镜2的底面的另一个长边。

第一边缘凸透镜2的下侧面与底板3顶面为一体连接，第一边缘凸透镜2的左侧面与右侧面分别与底板3一个顶点处的两个侧面对应对齐，第一边缘凸透镜2的顶点与底板3顶面对应的顶点重合，第一边缘凸透镜2的底面与底板3垂直，第一边缘凸透镜2位于底板3上的底面的长边与中心凸透镜1最近的弧度相适应。

优选的，第一边缘凸透镜2的底面与其左侧面和右侧面的连接处均为曲面，以提高人员接触复合型平凸透镜时的安全性。

优选的，第一边缘凸透镜2底面上方与中心凸透镜1的顶点在同一个水平面上，即第一边缘凸透镜2的最大高度与中心凸透镜1的最大高度相同。

当多个复合型平凸透镜阵列在一起时，本实施例的复合型平凸透镜设置于阵列后的多个聚光光伏复合型平凸透镜的内部。

本实施例的方形的复合型平凸透镜相较于传统圆形的凸透镜，光学面增加约12％、接收太阳能能量增加11％、中心辐射照度增加10％，提高了聚光综合效率和使用率。

本实用新型的复合型平凸透镜采用由高硼硅、聚甲基丙烯酸甲酯或聚碳酸酯，优选为聚甲基丙烯酸甲酯或聚碳酸酯。

本实施例的复合型平凸透镜还可以作为平透镜，平透镜即将本实施例的复合型平凸透镜翻转过来，此时光从底板3上射入，此复合型平凸透镜的光斑也呈矩形结构。

实施例二

结合图4-图7所示，与实施例一不同的是，本实施例还包括第二边缘凸透镜4、第三边缘凸透镜11，本实施例的复合型平凸透镜相当于将实施例一的复合型平凸透镜中的两个相邻的第一边缘凸透镜2替换为第二边缘凸透镜4和第三边缘凸透镜11。

第二边缘凸透镜4也是四棱锥结构，由底面、四个侧面组合而成的曲面实体，第二边缘凸透镜4的四个侧面为位于底板3上的下侧面、远离下侧面的上侧面、与第二边缘凸透镜4下侧面相接的第二边缘凸透镜4的左侧面与右侧面。

第二边缘凸透镜4的第一边缘凸透镜2的不同之处在于，本实施例的第二边缘凸透镜4的左侧面为三边形斜面41，该三边形斜面41的底边长度短于第一边缘凸透镜2的左侧面的底边，该三边形斜面41的长斜边长度短于第一边缘凸透镜2的左侧面的长斜边。

第二边缘凸透镜4的三边形斜面41向其底面倾斜，第二边缘凸透镜41的三边形斜面41与底板3边缘之间形成空隙区域，且第二边缘凸透镜41的三边形斜面41的底边与底板3边沿平行。

第二边缘凸透镜4的左侧面面积小于第一边缘凸透镜2的左侧面面积，第二边缘凸透镜4的上侧面面积小于第一边缘凸透镜2的上侧面面积，第二边缘凸透镜4的底面面积小于第一边缘凸透镜2的底面面积。

第二边缘凸透镜4的其余结构与第一边缘凸透镜2相同，不做过多介绍。

第三边缘凸透镜11与第二边缘凸透镜4的结构呈镜像对称，在本实施例中，第三边缘凸透镜11与第二边缘凸透镜4以底板3的前后方向的中心线呈镜像对称。

优选的，第三边缘凸透镜11与第二边缘凸透镜4与底板边沿的空隙区域上设置有定位结构，如定位柱、定位孔等，用于安装固定复合型平凸透镜。

当多个复合型平凸透镜阵列在一起时，本实施例的复合型平凸透镜设置于阵列后的多个复合型平凸透镜周围的中部位置。

本实施例的复合型平凸透镜的其余结构与实施例一复合型平凸透镜相同，不做过多介绍。

实施例三

结合图8-图10所示，与实施例二不同的是，本实施例还包括第三边缘凸透镜115，在实施例二的基础上，本实施例相当于将实施例二中相邻的第一边缘凸透镜2与第二边缘凸透镜4分别替换为第二边缘凸透镜4和第四边缘凸透镜5。

第四边缘凸透镜5与第二边缘凸透镜4结构相似，也是四棱锥结构，由底面、四个侧面组合而成的曲面实体，第四边缘凸透镜5的四个侧面为位于底板3上的下侧面、远离下侧面的上侧面、与第四边缘凸透镜5下侧面相接的第四边缘凸透镜5的左侧面与右侧面。

第四边缘凸透镜5与第二边缘凸透镜4的不同之处在于，本实施例的第四边缘凸透镜5的左侧面与右侧面都为三边形斜面，第四边缘凸透镜5的两个三边形斜面的结构尺寸与第二边缘凸透镜4的三边形斜面相同。第四边缘凸透镜5的三边形斜面向其底面倾斜。

本实施例的第二边缘凸透镜4与第三边缘凸透镜11的三边形斜面分别与第四边缘凸透镜5的其中对应的一个三边形斜面设置于底板3顶面上的同一侧，第四边缘凸透镜5的两个三边形斜面的底边与两个第二边缘凸透镜4斜面的底边分别对应与底板3之间形成空隙区域。

优选的，第四边缘凸透镜5对应的底板3上的棱所在面为弧面，以提高人员接触复合型平凸透镜三时的安全性

优选的，如图11所示，该空隙区域上设置有定位柱6，用于安装固定复合型平凸透镜。

当多个复合型平凸透镜阵列在一起时，本实施例的复合型平凸透镜设置于阵列后的多个复合型平凸透镜的角上的位置。

本实施例的复合型平凸透镜其余结构与实施例二的复合型平凸透镜相同，不做过多介绍。

实施例四

本实施例提供一种复合型平凸透镜阵列，复合型平凸透镜阵列由实施例一、实施例二及实施例三的复合型平凸透镜组合而成。

复合型平凸透镜阵列之间的阵列形式可以采用N*N等边长的方形，N为单个复合型平凸透镜的数目，如：1*1、2*2，3*3…。其中，当N≥2，在N*N等边长的方形的复合型平凸透镜阵列中，实施例一的复合型平凸透镜的数目为(N-2)*(N-2)，实施例二的复合型平凸透镜的数目为(N-2)*4，实施例三的复合型平凸透镜的数目为4个；阵列形式亦可以采用不规则阵列方式。阵列之间不留间隙，以提高复合型平凸透镜阵列整体单位面积受光有效利用率。

具体的，结合图12-图14所示，当阵列的形式为2*2方形时，复合型平凸透镜阵列由四个一体连接的实施例三的复合型平凸透镜组成，凸透镜阵列的中心点为四实施例三的复合型平凸透镜的第一边缘凸透镜2的顶点。该2*2方形复合型平凸透镜阵列之间无间隙，提高了复合型平凸透镜阵列整体单位面积受光有效利用率。

具体的，结合图15-图17所示，当阵列的形式为3*3方形时，复合型平凸透镜阵列由一个实施例一的复合型平凸透镜、四个实施例二的复合型平凸透镜以及四个实施例三的复合型平凸透镜连接为一体，其中实施例一的复合型平凸透镜位于的3*3凸透镜阵列的中心位置，每个实施例二的复合型平凸透镜以其两个第一边缘凸透镜2所在的一侧与实施例一的复合型平凸透镜的所在的一侧对应连接，每个实施例三的复合型平凸透镜的第一边缘凸透镜2顶点与实施例一的复合型平凸透镜的所在的每个顶点对应连接。该3*3方形复合型平凸透镜阵列之间无间隙，提高了复合型平凸透镜阵列整体单位面积受光有效利用率。

复合型平凸透镜阵列2*2，3*3周边的空隙上可以设置有定位柱、定位孔等，用于支撑和定位整个复合型平凸透镜阵列。

实施例五

如图18所示，本实施例提供一种聚光光伏发电系统，包括实施例四的复合型平凸透镜阵列7、复合型平凸透镜阵列7下方设置的若干个砷化镓光伏电池模组8、模组箱体9。砷化镓光伏电池模组8设置于模组箱体9内部底面上，复合型平凸透镜阵列7固定于模组箱体9顶部。砷化镓光伏电池模组8的数量与复合型平凸透镜阵列7的复合型平凸透镜数量相等。每一个复合型平凸透镜阵列7中的复合型平凸透镜聚集后的光由其下方对应的一个砷化镓光伏电池模组8进行光电转化。

砷化镓光伏电池模组8的尺寸可以采用10*10mm、7.5*7.5mm、5*5mm、3.5*3.5mm、3*3mm、2.7*2.7mm等，不限于特定尺寸。砷化镓光伏电池模组8的尺寸主要以砷化镓光伏电池模组8与其上方设置的复合型平凸透镜面积比值为准设置，通常两者的面积比在300～2000倍率之间，面积比为1000倍是为最优面积比，即千倍聚光倍率时性价比最高。

砷化镓光伏电池模组8收光尺寸即有效发电面积为1*1～10*10mm，在此有效发电面积内，复合型平凸透镜阵列7在砷化镓光伏电池模组8上的光斑呈现矩形光斑。复合型平凸透镜波段能够满足在光谱波段300nm-1800nm，光斑最大面积皆可覆盖1*1～10*10mm范围内，即复合型平凸透镜在各个光谱波段下的光斑能够全覆盖在砷化镓光伏电池模组8的有效发电面积内，全部光能汇聚后将下方砷化镓光伏电池模组8的受光表面全覆盖，本申请的方形透镜相比于传统的圆形透镜能量汇集率提升明显，砷化镓光伏电池模组8能够发挥最大能效。

砷化镓光伏电池模组8包括若干个砷化镓芯片、模组基板，若干个砷化镓芯片串联后固定于模组基板上，模组基板上还焊接有单指向性的二极管构成，二极管用于保护砷化镓芯片。该砷化镓光伏电池模组8能够减少模组箱体9内线材连接，以及光轴偏移时造成线材烧灼的隐患；同时，在封装加工过程中以连片的形式上机，能够增加封装及贴片的产能，提高效率。

模组箱体9底部为镂空结构。

聚光光伏发电系统还包括散热器10，散热器10设置于模组箱外部的底部上，散热器10通过模组箱体9底部的镂空结构与砷化镓光伏电池模组8采用银烧结技术连接，银作为砷化镓光伏电池模组8与散热器10之间的高传导介质，使得散热器10能够在模组箱体9之外与空气进行迅速的热交换，达到散热目的。

本实用新型的聚光光伏发电系统中，散热工艺由传统锡膏焊接、银浆贴合、导热硅胶等方式，改成银烧结技术，以高传导的银作为介质，减少了砷化镓光伏电池模组8与散热器10之间的热阻，大幅提高散热效率，减少热场形成造成芯片损伤。本实用新型通过散热工艺和散热材料改善了芯片电池的散热。

传统聚光光伏发电系统中，为了增加跟踪系统不准确的因素，需要透过二次光学元件进行反射收光，此过程中常伴随高温，导致传统聚光光伏发电系统中的电池芯片因中心点温度过高而击穿，导致能量的损耗。本设计无需二次光学等部件，能量损耗低。

以上技术特征构成了本实用新型的最佳实施例，其具有较强的适应性和最佳实施效果，可根据实际需要增减非必要技术特征，来满足不同情况的需要。

最后应当说明的是，以上内容仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对本实用新型保护范围的限制，本领域的普通技术人员对本实用新型的技术方案进行的简单修改或者等同替换，均不脱离本实用新型技术方案的实质和范围。

Claims (10)

1.一种复合型平凸透镜，其特征在于，复合型平凸透镜包括长方体的底板、底板上设置有与底板一体连接的中心凸透镜，底板的顶面为正方形，中心凸透镜为圆形凸透镜，中心凸透镜的底面圆心与底板的顶面中心重合，中心凸透镜的底面直径与底板的宽度相等；底板的顶面四个角与中心凸透镜之间均设置有与底板一体连接的边缘凸透镜，边缘凸透镜为四棱锥结构，边缘凸透镜的顶点设置于底板边沿上，与边缘凸透镜的顶点相对的边缘凸透镜的底面为弧面，边缘凸透镜底面的弧度与最接近的中心凸透镜的弧度相适应，边缘凸透镜具有位于底板上的下侧面，下侧面在边缘凸透镜的顶点处的夹角为直角。

2.根据权利要求1所述的复合型平凸透镜，其特征在于，底板顶面上的四个角上的边缘凸透镜均为第一边缘凸透镜，每个第一边缘凸透镜的顶点与其所在底板顶面对应的顶点重合，与第一边缘凸透镜下侧面相接的第一边缘凸透镜的左侧面与右侧面各自与底板对应的侧面对齐；第一边缘凸透镜的左侧面与右侧面结构尺寸相同，第一边缘凸透镜的远离下侧面的上侧面为凸面，上侧面所在的两个棱相等且为弧形。

3.根据权利要求1所述的复合型平凸透镜，其特征在于，底板顶面上两个相邻的边缘凸透镜均为第一边缘凸透镜，每个第一边缘凸透镜的顶点与其所在底板顶面对应的顶点重合，与第一边缘凸透镜下侧面相接的第一边缘凸透镜的左侧面与右侧面各自与底板对应的侧面对齐；与第一边缘凸透镜下侧面相接的左侧面与右侧面结构尺寸相同，第一边缘凸透镜的远离下侧面的上侧面为凸面，上侧面所在的两个棱相等且为弧形；

底板顶面上另两个相邻角上设置的边缘凸透镜为第二边缘凸透镜、第三边缘凸透镜，与第二边缘凸透镜的下侧面相接的右侧面与下侧面垂直，与第二边缘凸透镜的下侧面相接的左侧面向其底面倾斜，且该倾斜的左侧面底部与对应的底部边沿之间留有空隙；第三边缘凸透镜与第二边缘凸透镜以两者所在的底板共同的一侧中间位置呈镜像对称。

4.根据权利要求1所述的复合型平凸透镜，其特征在于，底板顶面上两个相对的角上的边缘凸透镜设置为第一边缘凸透镜、第四边缘凸透镜，另外两个相对的角上的边缘凸透镜均设置为第二边缘凸透镜、第三边缘凸透镜；

第一边缘凸透镜的顶点与其所在底板顶面的顶点重合，与第一边缘凸透镜下侧面相接的第一边缘凸透镜的左侧面与右侧面各自与底板对应的侧面对齐；与第一边缘凸透镜下侧面相接的左侧面与右侧面结构尺寸相同，第一边缘凸透镜的远离下侧面的上侧面为凸面，上侧面所在的两个棱相等且为弧形；

与第二边缘凸透镜的下侧面相接的右侧面与下侧面垂直，与第二边缘凸透镜的下侧面相接的左侧面向其底面倾斜，且该倾斜的左侧面底部与对应的底部边沿之间留有空隙；第三边缘凸透镜与第二边缘凸透镜以两者共同所在的底板的一侧中间位置呈镜像对称；

与第四边缘凸透镜的下侧面相接的左侧面、右侧面均为向其底面倾斜，且该倾斜的左侧面与右侧面的底部均与对应的底部边沿之间留有相同尺寸的空隙。

5.根据权利要求4所述的复合型平凸透镜，其特征在于，第四边缘凸透镜的顶角所对应的顶板的棱所在的面为曲面。

6.根据权利要求3或4所述的复合型平凸透镜，其特征在于，复合型平凸透镜的空隙上设置有定位结构。

7.一种复合型平凸透镜阵列，其特征在于，由N*N一体连接的复合型平凸透镜组成的方形阵列，N为单个复合型平凸透镜的数目，N≥2，整个复合型平凸透镜阵列包括(N-2)*(N-2)设置于整个复合型平凸透镜阵列的内部的权利要求2的复合型平凸透镜、(N-2)*4设置于整个复合型平凸透镜阵列的外部的中部的权利要求3的复合型平凸透镜、四个设置于整个复合型平凸透镜阵列的外部的四个角上的权利要求4的复合型平凸透镜。

8.一种聚光光伏发电系统，其特征在于，包括权利要求7的复合型平凸透镜阵列、复合型平凸透镜阵列下方的若干个砷化镓光伏电池模组、模组箱体，砷化镓光伏电池模组设置于模组箱体内部底面上，复合型平凸透镜阵列固定于模组箱体顶部，砷化镓光伏电池模组的数量与复合型平凸透镜阵列的复合型平凸透镜数量相等。

9.根据权利要求8所述的聚光光伏发电系统，其特征在于，砷化镓光伏电池模组收光尺寸即有效发电面积为1*1～10*10mm。

10.根据权利要求8所述的聚光光伏发电系统，其特征在于，模组箱体底部为镂空结构；聚光光伏发电系统还包括散热器，散热器设置于模组箱外部的底部上，散热器通过模组箱体底部的镂空结构与砷化镓光伏电池模组采用银烧结技术连接。