1000倍聚光的光伏聚光器的非成像設(shè)計

【摘要】：為了設(shè)計一種應(yīng)用于高倍聚光光伏系統(tǒng)中的具有高光學(xué)效率、輕量化、低高寬比和良好的光照均勻性的高倍聚光器,采用SMS(simultaneous multiple surfaces)設(shè)計方法,應(yīng)用光束擴(kuò)展原理和邊界光線原理,同時設(shè)計具有全內(nèi)反射功能的光學(xué)表面和具折射功能的光學(xué)表面,編寫數(shù)值計算程序,優(yōu)化各光學(xué)表面的輪廓,完成了包含主透鏡和二次透鏡的高倍聚光器的設(shè)計.優(yōu)化后的高倍聚光器具有1 000倍聚光、小于0.4的高寬比和1.5°的集光角.光線模擬分析結(jié)果表明:該聚光器可實(shí)現(xiàn)高于85%的光學(xué)效率和很好的光照均勻性,應(yīng)用于高倍聚光光伏系統(tǒng)時易于封裝,且在配置兩軸跟蹤系統(tǒng)的條件下可實(shí)現(xiàn)高效率聚光. 【作者單位】： 哈爾濱工業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院;中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所應(yīng)用光學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【關(guān)鍵詞】： 光學(xué)設(shè)計 高倍聚光器 光束擴(kuò)展原理 邊界光線原理 SMS設(shè)計方法
【基金】：航天科技創(chuàng)新基金重點(diǎn)項(xiàng)目(CAST200817) 新世紀(jì)優(yōu)秀人才支持計劃資助(NCET-07-0246)
【分類號】：TK513.1
【正文快照】： 目前,太陽能光伏發(fā)電技術(shù)面臨的最大問題是成本太高,傳統(tǒng)的光伏發(fā)電系統(tǒng),半導(dǎo)體材料的成本約占整個系統(tǒng)成本的50%.減少產(chǎn)生單位電能所需的半導(dǎo)體材料的使用量是大幅降低光伏發(fā)電成本最有效、最快捷的途徑.其中較為可行的方法是將聚光技術(shù)引入到光伏發(fā)電系統(tǒng),即聚光光伏系統(tǒng),

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