太陽能聚光器聚焦方法主要有三種,介紹了不同太陽能聚光器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和聚光原理,并對其聚光性能進(jìn)行了分析。同時(shí),對國內(nèi)外最新研究現(xiàn)狀進(jìn)行了總結(jié)和論述。三種聚光器中,折射式聚光器常采用不同形狀的菲涅耳透鏡作為主要光學(xué)元件,其設(shè)計(jì)自由度高,但透鏡對光譜敏感容易產(chǎn)生色散;反射式聚光器結(jié)構(gòu)簡單,對太陽光譜有天然優(yōu)勢,但其聚光比普遍偏低,且占地面積較大,聚光效率與反射面上的鍍層折射率等因素有關(guān);混合式聚光器將不同原理的聚光器進(jìn)行組合搭配,實(shí)現(xiàn)了太陽光能量的最大化利用,同時(shí)能在出口處得到均勻光斑�；旌鲜教柲芫酃馄髦�,平板型聚光器因其動(dòng)態(tài)的聚光比和高聚光效率,越來越受到人們的廣泛關(guān)注,但平板型太陽能聚光器仍需考慮制造和耦合誤差的問題。太陽能聚光器是聚光光伏系統(tǒng)的重要組件之一,因此有關(guān)聚光器的研究具有重要的應(yīng)用價(jià)值。聚光器的光學(xué)設(shè)計(jì)將向聚光效率更高、接收面聚焦光斑更均勻和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更緊湊的方向發(fā)展,隨著加工技術(shù)的不斷成熟,聚光器將更加高效、輕量,其成本將進(jìn)一步降低。 

【文章來源】：激光與光電子學(xué)進(jìn)展. 2019,56(23)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：15 頁

【部分圖文】：

圓柱面線聚焦菲涅耳透鏡及其聚焦光斑

2 優(yōu)化的槽式聚光器光路圖

由于圓柱面菲涅耳透鏡相比平面菲涅耳透鏡更難加工，且注塑成型會(huì)產(chǎn)生一定的精度誤差，考慮到利用集熱管吸收太陽能熱量用于太陽能熱水器的商業(yè)價(jià)值，王海蓮[11]提出采用平面線聚焦菲涅耳透鏡進(jìn)行太陽能光熱轉(zhuǎn)換的太陽能熱水器集熱裝置。平板太陽能聚光器由10個(gè)棱形的焦距為100mm的菲涅耳透鏡構(gòu)成，太陽光垂直入射到透鏡上表面，會(huì)聚成10條線性光線，最后被下方涂有光熱轉(zhuǎn)換材料的導(dǎo)熱管吸收。接收太陽能的面積為2m2(1m×2m），聚光器厚度為100mm，即光線正好會(huì)聚在導(dǎo)熱管上，具有實(shí)際的應(yīng)用價(jià)值。圖2為多行線性聚焦的菲涅耳聚光器結(jié)構(gòu)示意圖。傳統(tǒng)的菲涅耳透鏡均基于共焦法制造，缺點(diǎn)是能量會(huì)聚到一個(gè)焦點(diǎn)上，導(dǎo)致局部過熱產(chǎn)生熱斑現(xiàn)象，極容易損壞光伏電池。李望等[12]基于散焦法設(shè)計(jì)了一種分布式焦點(diǎn)的線性菲涅耳聚光器，解決了這一問題，如圖3所示。LightTools模擬仿真發(fā)現(xiàn)，基于散焦法設(shè)計(jì)的線聚焦菲涅耳聚光器與共焦點(diǎn)法設(shè)計(jì)的聚光器相比，輻照度峰值下降了72.1%。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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[3]一種太陽能線形聚光器的設(shè)計(jì)與分析[D]. 王海蓮.武漢工程大學(xué) 2014
[4]碟式太陽能聚光器二次反射性能研究[D]. 莊立強(qiáng).浙江大學(xué) 2010



本文編號：3492273