組合式復(fù)合拋物面聚光器設(shè)計及其光伏實驗研究.pdf

1、聚光光伏發(fā)電以其高轉(zhuǎn)換效率、低成本等優(yōu)勢，在各種光伏發(fā)電技術(shù)中備受矚目。聚光器是聚光光伏系統(tǒng)的重要部件，聚光器的性能直接影響聚光光伏組件的電輸出性能。降低太陽能光伏發(fā)電成本的有效途徑之一，就是設(shè)計出高性能聚光器，從而提高光伏電池的輸出、改善其綜合性能。
　　 本文通過對聚光器原理研究，完成了組合式復(fù)合拋物面聚光器的設(shè)計并進(jìn)行實驗驗證及光伏實驗研究。主要研究工作和成果如下：
　　 1．通過對典型反射式和透射式聚光器性能的研

2、究分析，構(gòu)造出組合式復(fù)合拋物面聚光器，它由二級復(fù)合拋物面聚光器構(gòu)成，其中第一級為非對稱結(jié)構(gòu)，第二級為對稱結(jié)構(gòu)。通過對全尺寸聚光器模型進(jìn)行截頂、平移、擺角調(diào)整，對組合式復(fù)合拋物面聚光器結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，在充分發(fā)揮聚光器性能的同時，使第一級和第二級聚光器平滑銜接，減少反射過程中的光損失，提高聚光器聚光效率。
　　 2．根據(jù)傳統(tǒng)聚光比定義，對非對稱CPC有效聚光比進(jìn)行推導(dǎo)和分析，得出了非對稱CPC正午時的有效聚光比公式。通過該表達(dá)式可以更

3、精確地掌握非對稱CPC全年正午有效聚光比具體變化，給聚光器設(shè)計提供參考。
　　 3．采用析因分析方法對聚光器模型二個關(guān)鍵參數(shù)第一級聚光器出射口徑2a和第二聚光器接收半角θ進(jìn)行研究分析，根據(jù)分析結(jié)果，用TracePro對聚光器進(jìn)行選優(yōu)，得到了聚光器設(shè)計參數(shù)為2a=31cm和θ=18°時聚光器性能最佳，且聚光后光斑分布較均勻，能夠滿足電池接收面對光強均勻性的要求。
　　 4．搭建一個聚光光伏發(fā)電實驗臺，采用氙燈模擬太陽光源和