线性菲涅尔聚光系统柱面反射镜的优化与聚光特性

作者：马军^*; 刘潮; 刘芳; 庞如帅; 王熔基; 王成龙^*

来源：光学学报, 2023, 1-15.

• 光学设计
• 线性菲涅尔
• 柱面反射镜
• 光学性能
• 能流分布

线性菲涅尔聚光系统采用柱面反射镜可提高聚光能力。本文提出一种柱面反射镜曲率半径的优化计算方法，建立了通用计算模型，详细分析了反射光线横向偏移的变化规律、系统瞬时光学效率和能流均匀性等。研究结果表明：柱面反射镜的最佳曲率半径与其宽度几乎没有关联，只需考虑其与镜场中心的距离和系统有效工作时太阳横向入射角即可得到最佳值。通用计算模型所得结果与数值精确计算结果非常接近，最大偏差为1.26%，平均偏差为0.38%。在考虑柱面反射镜型面误差、跟踪误差和曲率半径误差的情况下，当横向入射角大于45°时，系统瞬时光学效率保持在59.46%以上。在聚焦平面的较小范围（相对距离-0.05～0.05）内，能流密度高且均匀性较好，适合布置光伏电池组件。

• 单位
  国家绿色镀膜技术与装备工程技术研究中心; 兰州交通大学