均勻聚光菲涅爾透鏡設(shè)計(jì)及性能研究.pdf

1、太陽(yáng)能儲(chǔ)量無(wú)限、清潔無(wú)污染、安全可靠,是未來(lái)最理想的能源。聚光光伏發(fā)電技術(shù)具有較高的轉(zhuǎn)換效率和較大的成本下降空間,成為太陽(yáng)能應(yīng)用中的新亮點(diǎn)。聚光器是聚光光伏系統(tǒng)的核心組件之一,菲涅爾透鏡以其透過(guò)率高、體積小、重量輕、易加工、成本低的顯著優(yōu)勢(shì)被廣泛應(yīng)用于聚光光伏系統(tǒng)。然而,傳統(tǒng)的菲涅爾透鏡聚光分布均勻性很差,導(dǎo)致電池轉(zhuǎn)換效率降低,使用壽命縮短,限制了聚光光伏系統(tǒng)的進(jìn)一步發(fā)展。為此,本文將對(duì)菲涅爾透鏡的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行研究,通過(guò)改變透鏡結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

2、,改善聚光分布均勻性。
　　本文根據(jù)幾何光學(xué)原理,結(jié)合傳統(tǒng)菲涅爾透鏡的設(shè)計(jì)方法,推導(dǎo)出了平面型菲涅爾透鏡環(huán)帶參數(shù)計(jì)算公式,分析了菲涅爾透鏡聚光效率影響因素,從理論上計(jì)算獲得了不同焦距設(shè)計(jì)時(shí)菲涅爾透鏡的透過(guò)率變化規(guī)律。
　　根據(jù)計(jì)算得到的環(huán)帶參數(shù),利用SolidWorks三維建模軟件及Tracepro光學(xué)仿真軟件對(duì)傳統(tǒng)菲涅爾透鏡焦平面輻照度分布進(jìn)行了仿真研究,針對(duì)其聚光分布不均的問(wèn)題,基于光學(xué)疊加原理,提出了三種改進(jìn)的菲涅爾透