太陽能電池光伏聚光系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、隨著傳統(tǒng)能源瀕臨枯竭，新型能源的開發(fā)成了近年來能源行業(yè)的一大熱點(diǎn)。太陽能以綠色環(huán)保、取之不盡、易于開發(fā)利用等諸多優(yōu)點(diǎn)在新型能源開發(fā)中占據(jù)了重要的一席之地。針對(duì)太陽能能流密度低而設(shè)計(jì)的各種太陽能聚光器應(yīng)運(yùn)而生。但是光伏聚光器的設(shè)計(jì)通常依據(jù)垂直入射光為基本條件，造成了聚光系統(tǒng)的安裝必須配套高精度追日系統(tǒng)，直接造成設(shè)備的安裝、保養(yǎng)、維護(hù)的困難，同時(shí)因安裝誤差使聚光系統(tǒng)因?yàn)槿肷涔馄贫斐砂l(fā)電效率降低，電池片損壞等問題。
　　為解決以上問

2、題，本文研究設(shè)計(jì)了一種免跟蹤式光伏聚光器，聚光系統(tǒng)在接收角17°范圍內(nèi)達(dá)到4倍聚光。分析了菲涅耳透鏡應(yīng)用于硅晶體太陽能電池時(shí)受到太陽光入射角偏移的影響，利用聚光比和邊緣光線的原理，推導(dǎo)了拋物線是二級(jí)聚光器的初始結(jié)構(gòu)，然后使用Tracepro進(jìn)行優(yōu)化，最后對(duì)免跟蹤光伏聚光系統(tǒng)進(jìn)行了分析。該設(shè)計(jì)適用于硅晶體太陽能光伏電池片的低倍率免跟蹤的光伏聚光系統(tǒng)。系統(tǒng)采用菲涅耳透鏡作為一級(jí)聚光器，拋物面反射鏡作為二級(jí)聚光器，通過折-反射方法改變?nèi)肷涔饩€

3、在聚光系統(tǒng)內(nèi)的光路從而實(shí)現(xiàn)免跟蹤聚光。系統(tǒng)的下底面156mm×156mm，上底面354mm×354mm，系統(tǒng)長度260mm，系統(tǒng)高寬比為0.73。在入射偏向角0～17°范圍內(nèi)可實(shí)現(xiàn)4倍聚焦，聚光光斑均勻度大于65％。在入射偏向角0°～25°范圍達(dá)到3倍聚光，入射光斑均勻度大于60％。
　　設(shè)計(jì)透鏡為等齒寬菲涅耳透鏡，入射光線經(jīng)過菲涅耳透鏡折射使入射光角度發(fā)生偏移的時(shí)候，經(jīng)過折射的邊緣光線在二級(jí)聚光器上形成的光斑與直接入射的入射光相