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高效非成像聚光光学系统设计与性能分析
被引量：
3
1
作者
茹占强
宋贺伦
+5 位作者
吴菲
宋盛星
朱煜
殷志珍
刘登科
张耀辉
《光电工程》
CAS
CSCD
北大核心
2020年第2期30-37,共8页
针对菲涅尔透镜存在实际光学效率偏低的问题,本文设计了一种由非球面透镜和棒锥镜组成的高效非成像聚光光学系统。在光学设计软件Zemax的序列模式下对非球面透镜进行了优化设计,通过最大程度地减小球差,像面光斑的几何半径从42 mm降到了...
针对菲涅尔透镜存在实际光学效率偏低的问题,本文设计了一种由非球面透镜和棒锥镜组成的高效非成像聚光光学系统。在光学设计软件Zemax的序列模式下对非球面透镜进行了优化设计,通过最大程度地减小球差,像面光斑的几何半径从42 mm降到了1.7 mm。基于此,在Zemax的非序列模式下,完成了非球面透镜和棒锥镜的建模和优化,通过蒙特卡罗光线追迹分析实现了光学效率为87%、接收角为0.9°的非成像聚光光学系统。最后,基于非球面透镜阵列和棒锥镜样品,实现了高倍聚光型光伏模组的封装与测试。测试结果表明,该模组的光电转换效率达30.03%,与菲涅尔透镜构成的高倍聚光型光伏模组相比有显著提升。
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关键词
菲涅尔透镜
非成像聚光光学系统
非球面透镜
聚光型光伏
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职称材料
组合式免跟踪聚光光学系统设计（英文）
2
作者
茹占强
宋贺伦
+4 位作者
吴菲
宋盛星
朱煜
殷志珍
张耀辉
《红外与激光工程》
EI
CSCD
北大核心
2019年第3期237-243,共7页
针对当前聚光光伏系统中自动跟踪系统故障率高及跟踪成本大等问题,提出了一种由线聚焦菲涅耳透镜、反射式二次聚光器和全反射棱锥组成的组合式免跟踪聚光光学系统,论述了各组成元件的工作原理与设计方法。在光学设计软件Zemax里对该系...
针对当前聚光光伏系统中自动跟踪系统故障率高及跟踪成本大等问题,提出了一种由线聚焦菲涅耳透镜、反射式二次聚光器和全反射棱锥组成的组合式免跟踪聚光光学系统,论述了各组成元件的工作原理与设计方法。在光学设计软件Zemax里对该系统进行结构优化与仿真分析,结果表明,在俯仰角最大为16°时,该系统的平均聚光效率为24.1%,与FRS系统相比提高了18.7%。集成了基于组合式免跟踪聚光光学系统的免跟踪聚光光伏模组,初步测试结果表明,该模组在非跟踪状态下光电转换效率最高达到19.6%,4 h后光电转换效率仍能达到5.9%。
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关键词
光学设计
免跟踪聚光光学系统
组合优化
线聚焦菲涅耳透镜
二次聚光器
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职称材料
题名
高效非成像聚光光学系统设计与性能分析
被引量：
3
1
作者
茹占强
宋贺伦
吴菲
宋盛星
朱煜
殷志珍
刘登科
张耀辉
机构
中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所系统集成与ic设计研究部
出处
《光电工程》
CAS
CSCD
北大核心
2020年第2期30-37,共8页
基金
国家重点研发计划(2016YFE0129400)
中国科学院青年创新促进会人才资助计划(2016290)~~
文摘
针对菲涅尔透镜存在实际光学效率偏低的问题,本文设计了一种由非球面透镜和棒锥镜组成的高效非成像聚光光学系统。在光学设计软件Zemax的序列模式下对非球面透镜进行了优化设计,通过最大程度地减小球差,像面光斑的几何半径从42 mm降到了1.7 mm。基于此,在Zemax的非序列模式下,完成了非球面透镜和棒锥镜的建模和优化,通过蒙特卡罗光线追迹分析实现了光学效率为87%、接收角为0.9°的非成像聚光光学系统。最后,基于非球面透镜阵列和棒锥镜样品,实现了高倍聚光型光伏模组的封装与测试。测试结果表明,该模组的光电转换效率达30.03%,与菲涅尔透镜构成的高倍聚光型光伏模组相比有显著提升。
关键词
菲涅尔透镜
非成像聚光光学系统
非球面透镜
聚光型光伏
Keywords
Fresnel lens
non-imaging concentrated optical system
aspheric lens
concentrated photovoltaic
分类号
TM615 [电气工程—电力系统及自动化]
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职称材料
题名
组合式免跟踪聚光光学系统设计（英文）
2
作者
茹占强
宋贺伦
吴菲
宋盛星
朱煜
殷志珍
张耀辉
机构
中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所系统集成与ic设计研究部
出处
《红外与激光工程》
EI
CSCD
北大核心
2019年第3期237-243,共7页
基金
国家重点研发计划(2016YFE0129400)
国家自然科学基金面上项目(51377159)
+1 种基金
"十三五"国家密码发展基金(MMJJ20180112)
中国科学院青年创新促进会人才资助计划(2016290)
文摘
针对当前聚光光伏系统中自动跟踪系统故障率高及跟踪成本大等问题,提出了一种由线聚焦菲涅耳透镜、反射式二次聚光器和全反射棱锥组成的组合式免跟踪聚光光学系统,论述了各组成元件的工作原理与设计方法。在光学设计软件Zemax里对该系统进行结构优化与仿真分析,结果表明,在俯仰角最大为16°时,该系统的平均聚光效率为24.1%,与FRS系统相比提高了18.7%。集成了基于组合式免跟踪聚光光学系统的免跟踪聚光光伏模组,初步测试结果表明,该模组在非跟踪状态下光电转换效率最高达到19.6%,4 h后光电转换效率仍能达到5.9%。
关键词
光学设计
免跟踪聚光光学系统
组合优化
线聚焦菲涅耳透镜
二次聚光器
Keywords
optical design
non-tracking concentrated optical system
combinatorial optimization
line Fresnel lens
secondary optical element
分类号
O435 [机械工程—光学工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
高效非成像聚光光学系统设计与性能分析
茹占强
宋贺伦
吴菲
宋盛星
朱煜
殷志珍
刘登科
张耀辉
《光电工程》
CAS
CSCD
北大核心
2020
3
在线阅读
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职称材料
2
组合式免跟踪聚光光学系统设计（英文）
茹占强
宋贺伦
吴菲
宋盛星
朱煜
殷志珍
张耀辉
《红外与激光工程》
EI
CSCD
北大核心
2019
0
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职称材料
已选择
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参考文献
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