应用于聚光光伏模组的二次聚光器的设计与性能分析

应用于聚光光伏模组的二次聚光器的设计与性能分析

论文摘要

目前,太阳能的开发利用已经成为世界各国研发部门关注的焦点,而作为现在市场主导的硅基光伏技术由于其成本下降空间太小,渐渐被人们所冷淡。最被人们看好的能取代它的技术是聚光型光伏技术,因为它具有成本优势。只是,当前聚光型光伏系统存在很多问题,比如跟踪器的跟踪精度偏低、聚焦光斑强度分布不均匀、聚焦光斑的形状跟太阳电池不匹配等。为此,本文对聚光型光伏系统中的聚光器进行了研究。通过对光线追迹的理论分析,推导出一套理论公式。在此基础上,设计出一种用于聚光型光伏系统的二次聚光器,并把它导入Zemax的非序列模式里进行光线追迹仿真。在光线追迹仿真的基础上,不断对二次聚光器的初始结构进行优化,得到了满足系统设计指标的最优结构。此外,对二次聚光器的性能和能量损失进行了仿真分析,并提出了降低能量损失的可行性方案。同时,分别对加二次聚光器和不加二次聚光器的聚光型光伏模块进行了Ⅰ-Ⅴ测试,得出了二次聚光器对系统的整体效率有明显提升的结论。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 目录
  • 第一章 绪论
  • 1.1 课题研究的目的和意义
  • 1.2 国内外发展现状
  • 1.3 本文的主要研究内容
  • 第二章 聚光型光伏系统的基本理论
  • 2.1 聚光型光伏系统中的基本概念
  • 2.2 聚光型光伏系统的基本理论
  • 第三章 二次聚光器的设计
  • 3.1 二次聚光器简介
  • 3.2 光线追迹的基本理论
  • 3.3 二次聚光器的理论分析与设计指标
  • 3.4 二次聚光器的设计
  • 第四章 二次聚光器的性能分析二
  • 4.1 光斑强度分布均匀性的分析
  • 4.2 跟踪误差容忍度的分析
  • 4.3 聚焦光斑形状的分析
  • 4.4 能量损失的分析
  • 第五章 聚光光伏模块的I-V测试
  • 5.1 聚光光伏模块的I-V测试
  • 5.2 测试数据的分析
  • 总结
  • 致谢
  • 参考文献
  • 相关论文文献

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