1000倍聚光的光伏聚光器的非成像设计

【摘要】：为了设计一种应用于高倍聚光光伏系统中的具有高光学效率、轻量化、低高宽比和良好的光照均匀性的高倍聚光器,采用SMS(simultaneous multiple surfaces)设计方法,应用光束扩展原理和边界光线原理,同时设计具有全内反射功能的光学表面和具折射功能的光学表面,编写数值计算程序,优化各光学表面的轮廓,完成了包含主透镜和二次透镜的高倍聚光器的设计.优化后的高倍聚光器具有1 000倍聚光、小于0.4的高宽比和1.5°的集光角.光线模拟分析结果表明:该聚光器可实现高于85%的光学效率和很好的光照均匀性,应用于高倍聚光光伏系统时易于封装,且在配置两轴跟踪系统的条件下可实现高效率聚光. 【作者单位】： 哈尔滨工业大学机电工程学院;中国科学院长春光学精密机械与物理研究所应用光学国家重点实验室;
【关键词】： 光学设计 高倍聚光器 光束扩展原理 边界光线原理 SMS设计方法
【基金】：航天科技创新基金重点项目(CAST200817) 新世纪优秀人才支持计划资助(NCET-07-0246)
【分类号】：TK513.1
【正文快照】： 目前,太阳能光伏发电技术面临的最大问题是成本太高,传统的光伏发电系统,半导体材料的成本约占整个系统成本的50%.减少产生单位电能所需的半导体材料的使用量是大幅降低光伏发电成本最有效、最快捷的途径.其中较为可行的方法是将聚光技术引入到光伏发电系统,即聚光光伏系统,

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