实现均匀照度光伏聚光镜设计

【摘要】：为满足聚光光伏系统的聚光需求,解决传统点聚焦式聚光光伏系统中聚焦光斑不均匀、径长比过大和聚光比较小的缺点,在不增加二次匀光器件的前提下,设计了径长比小、聚焦光斑相对均匀、聚光比高的聚光光伏系统。根据几何光学柯勒照明原理、等光程原理和反射定律,通过数值求解等光程方程组获得聚光镜各个面型的轮廓曲线。利用TracePro软件对所设计的聚光系统进行光线追迹模拟,结果表明:在聚光比为725的情况下,聚焦光斑最大照度仅为太阳照度的2300倍,是点聚焦情况下的1/10左右,系统的径长比为0.3,接收角为0.72°。系统设计实现了结构紧凑,聚光性能高的设计目标,为高倍聚光光伏系统的小型化,简单化提供了一种有效的解决途径。 【作者单位】： 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所光电技术研发中心;长春理工大学光电工程学院;
【关键词】： 几何光学 非成像光学 聚光光伏系统 柯勒照明 均匀性
【基金】：国家973计划(2010CB227101) 中国科学院三期创新项目 吉林省科技发展计划项目(20130206018GX)
【分类号】：O435
【正文快照】： 1引言随着化石能源的日渐枯竭和环境污染的日趋严重,可再生新能源的开发利用显得迫在眉睫,由于太阳能资源具有普遍性、丰富性和永久性等诸多优点, 自20世纪第一次能源危机以来,太阳能的开发利用便逐渐成为新能源开发研究的热点[1-3]。作为太阳能开发利用方式之一的光伏发电,

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