靜態(tài)聚光光伏系統(tǒng)的設(shè)計與實驗研究.pdf

1、傳統(tǒng)化石能源的枯竭和環(huán)境問題的日益嚴重，使得新能源取代化石能源成為必然的趨勢。新能源中，太陽能光伏發(fā)電是很受關(guān)注的一個，目前限制光伏普及的因素之一是發(fā)電成本過高，無法和火力發(fā)電比擬，甚至只有在政府補貼的情況下，其成本才能與火力發(fā)電齊平。本文的課題是在此背景下提出，力圖設(shè)計出一種靜態(tài)聚光光伏系統(tǒng)，相對于市場普及率最高的晶體硅平板光伏，降低系統(tǒng)成本，為光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展盡一份力。
　　本文主要思路是采用市場普及率最高的晶體硅太陽電池作為發(fā)

2、電單元，重新設(shè)計的線聚焦菲涅爾透鏡作為太陽光收集器，因為太陽電池的價格較為昂貴，那么將大面積的太陽光匯聚至小面積的晶體硅太陽電池上，就可以減少太陽電池的用量，從而降低系統(tǒng)的成本。
　　本文主要研究內(nèi)容包括：1.選擇晶體硅太陽電池合適的聚光比。聚光比太小無法降低系統(tǒng)成本；聚光比太高會使得電池板出現(xiàn)光飽和，無法提高輸出效率，另一方面，聚光比太高會使得電池板溫度過高，降低光電轉(zhuǎn)換效率甚至縮短電池板的壽命。2.線聚焦菲涅爾透鏡的設(shè)計。傳統(tǒng)

3、的線聚焦菲涅爾透鏡焦平面的光斑分布不均勻，光強中間強兩邊弱，而只有均勻分布的入射光才能使電池板獲得最佳的工作狀態(tài)，因此需要改善傳統(tǒng)線聚焦菲涅爾透鏡的光強分布。其次，從地表固定區(qū)域觀察，太陽光的入射方位隨時間變化，一天之內(nèi)基本呈一個弧形。這要求透鏡具有較大角度接收陽光的能力，本文也做了相關(guān)分析，盡力擴大透鏡的集光角。3.由理論分析得出的結(jié)果，加工透鏡、電池板與支架，測試系統(tǒng)的輸出情況。
　　本文的研究方法包括理論分析、光學(xué)仿真和實際