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一种基于双球体结构功率球式光伏接收器的激光无线能量传输系统，包括激光器、发射装置、接收装置、功率球光伏接收器和电源管理模块，激光器的输出侧安置有发射装置，发射装置输出侧安置有接收装置，接收装置与用于将激光信号转化成电信号的功率球式光伏接收器连接，功率球式光伏接收器的输出端与电源管理模块连接，功率球式光伏接收器为双球体结构功率球式光伏接收器，双球体结构功率球式光伏接收器包括功率球光伏接收器、冷却球、进气止回阀、出气止回阀和气管，功率球光伏接收器上安装进气止回阀和出气止回阀，进气止回阀通过气管与冷却球的进气口连通，出气止回阀通过气管与冷却球的出气口相接。本发明光电转换效率较高、散热效果好。