1000倍聚光的光伏聚光器的非成像设计

作者：赵清亮; 陈俊云; 吴晓光; 胡宜宁

来源：哈尔滨工业大学学报, 2011, (05): 61-64+70.

• 光学设计
• 高倍聚光器
• 光束扩展原理
• 边界光线原理
• SMS设计方法 optical design
• high gain concentrator
• conversation of etendue
• edge-ray principle
• SMS method

为了设计一种应用于高倍聚光光伏系统中的具有高光学效率、轻量化、低高宽比和良好的光照均匀性的高倍聚光器,采用SMS(simultaneous multiple surfaces)设计方法,应用光束扩展原理和边界光线原理,同时设计具有全内反射功能的光学表面和具折射功能的光学表面,编写数值计算程序,优化各光学表面的轮廓,完成了包含主透镜和二次透镜的高倍聚光器的设计.优化后的高倍聚光器具有1 000倍聚光、小于0.4的高宽比和1.5°的集光角.光线模拟分析结果表明:该聚光器可实现高于85%的光学效率和很好的光照均匀性,应用于高倍聚光光伏系统时易于封装,且在配置两轴跟踪系统的条件下可实现高效率聚光.

• 单位
  机电工程学院; 哈尔滨工业大学; 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所; 应用光学国家重点实验室