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1、菲涅爾太陽能聚光器研究（申請(qǐng)工學(xué)碩士學(xué)位論文）菲涅爾太陽能聚光器研究吳賀利武漢理工大學(xué)培養(yǎng)單位:機(jī)電工程學(xué)院學(xué)科專業(yè)：機(jī)械電子工程研究生：吳賀利指導(dǎo)教師：李鵬副教授2010年4月獨(dú)創(chuàng)性聲明本人聲明，所呈交的論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。盡我所知，除了文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外,論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得武漢理工大學(xué)或其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料。與我一同工作的同志對(duì)本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說明并表示了謝意。簽名：日期：學(xué)位論文使用授權(quán)書本人完全了解武漢理工大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定,即：學(xué)校有權(quán)保留
2、并向國(guó)家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)武漢理工大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部?jī)?nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或其他復(fù)制手段保存或匯編本學(xué)位論文。同時(shí)授權(quán)經(jīng)武漢理工大學(xué)認(rèn)可的國(guó)家有關(guān)機(jī)構(gòu)或論文數(shù)據(jù)庫使用或收錄本學(xué)位論文，并向社會(huì)公眾提供信息服務(wù)。（保密的論文在解密后應(yīng)遵守此規(guī)定）研究生（簽名）:導(dǎo)師（簽名）:日期分類號(hào)學(xué)校代碼10497UDC學(xué)號(hào)104972070921擒牘TfZ衣寫學(xué)位論文題目菲涅爾太陽能聚光器研究英文題目TheResearchofFresnelConcentratorforHCPV研究生姓名吳賀利指導(dǎo)教師姓名職稱副教授學(xué)位博士
3、單位名稱武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院郵編430070申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別碩士學(xué)科專業(yè)名稱機(jī)械電子工程論文提交日期2010.4論文答辯日期2010.5學(xué)位授予單位武漢理工大學(xué)學(xué)位授予日期2010.7答辯委員會(huì)主席評(píng)閱人2010年4月摘要太陽能清潔無污染、儲(chǔ)量巨大、可持續(xù)利用，是重要的可再牛能源。由于太陽能存在能流密度低、間歇性以及空間分布不均勻等缺點(diǎn)，因此提高太陽能發(fā)電系統(tǒng)的效率，降低發(fā)電成木仍是目前太陽能應(yīng)用中面臨的主要問題。太陽能聚光光伏發(fā)電技術(shù)，利用光學(xué)聚光組件提高入射到太陽能電池表面的光能量密度，可以減少系統(tǒng)中昂貴太陽能電池的使用，并可大幅度提高系統(tǒng)整體轉(zhuǎn)換效率，是降低發(fā)電成木提高發(fā)電效率的有效途徑，而
4、太陽能聚光器是聚光光伏發(fā)電系統(tǒng)的重要組件之一，對(duì)其進(jìn)行系統(tǒng)研究具有重要的應(yīng)用價(jià)值。論文首先研究了菲涅耳太陽能聚光器（菲涅爾透鏡）的設(shè)計(jì)方法，給出了統(tǒng)一設(shè)計(jì)公式的簡(jiǎn)略推導(dǎo)過程，獲得了菲涅爾透鏡的通用設(shè)計(jì)公式；根據(jù)菲涅爾透鏡的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，分析了菲涅爾聚光器的光學(xué)損失機(jī)理和影響太陽能聚光器光學(xué)效率的因素；采用Pro/E三維參數(shù)化建模技術(shù)與Tracepro光學(xué)軟件，對(duì)不同采集面上菲涅爾聚光器的光斑能量分布進(jìn)行了光學(xué)仿真，研究表明通常設(shè)計(jì)的菲涅爾透鏡均存在光斑能量分布不均勻，影響太陽能聚光電池發(fā)電效率的問題;針對(duì)該問題，論文提出了通過設(shè)計(jì)多焦點(diǎn)透鏡結(jié)構(gòu)和采用二次光學(xué)鏡兩種實(shí)現(xiàn)焦斑能量分布均勻化的方法，并通
5、過光學(xué)仿真對(duì)兩種方案能量均化程度和相對(duì)于發(fā)電系統(tǒng)的容差定性進(jìn)行了對(duì)比分析，比較了各自的優(yōu)缺點(diǎn)。為了評(píng)定聚光系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案以及仿真分析的準(zhǔn)確性，論文對(duì)聚光系統(tǒng)光學(xué)效率測(cè)試方法進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，分析了初步的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，結(jié)果表明論文中提出的方案設(shè)計(jì)是可行性的。關(guān)鍵詞：菲涅爾，光學(xué)仿真，高倍聚焦，焦斑均化AbstractSolarenergyiscleanandpollution-free,sustainableuseandtheadvantagesoflargereserves,butthecurrentenergycrisisaswellastraditionalenergysourcesadvers
6、eimpactontheenvironment,solarenergybecauseofitssuperiorcharacteristicsofanationalracetostudyandexplorethehot-spot.Similarly,solarpowerexistsshortcomingsaslowfluxdensity,thespatialdistributionofintermittentchangesarenotuniformanduncertaintyetc,soit'sessentialtoimprovesolarpowersystemlowefficiencyandr
7、educethecostofapplicationofsolarpowergeneration.SolarHighConcentratorPhotovoltaic(HCPV)istoreducethecostofelectricitygenerationtoimprovepowergenerationefficiencyisaneffectiveway.Focusonelectricitygene
