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1、64傳感器與微系統(tǒng)(TransducerandMicrosystemTechnologies)2012年第3l卷第l1期菲涅爾透鏡聚光倍率測(cè)試系統(tǒng)研究陳志明，張麗，董前民，梁培(中國(guó)計(jì)量學(xué)院光電學(xué)院。浙江杭州310018)摘要：在對(duì)菲涅爾透鏡聚光倍率測(cè)試系統(tǒng)的研究過(guò)程中，提出了一種基于光一電一光信號(hào)轉(zhuǎn)換的測(cè)試方法。首先硅光電池將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，并被LabVIEW軟件采集，采集到的電信號(hào)根據(jù)硅光電池的光電轉(zhuǎn)換標(biāo)定關(guān)系還原為光信號(hào)，最后基于菲涅爾透鏡聚光前后光信號(hào)強(qiáng)度的不同去評(píng)估鏡面上各處的聚光倍率。實(shí)驗(yàn)研究表明：該系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便、測(cè)試效果
2、良好等特點(diǎn)，在太陽(yáng)能聚光測(cè)試領(lǐng)域?qū)?huì)有廣闊的應(yīng)用前景。關(guān)鍵詞：菲涅爾透鏡；聚光倍率；硅光電池中圖分類(lèi)號(hào)：0439文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1000-9787(2012)11-0064-03ResearchonconcentrationratioofFresnellenstestingsystemCHENZhi—ming，ZHANGLi，DONGQian—min，LIANGPei(SchoolofOpticalandElectronicTechnology，ChinaJiliangUniversity，Hangzhou310018，China)Abstra
3、ct：IntheresearchprocessofconcentrationratioofFresnellenstestingsystem，amethodbasedonsignalconversionoflight—electricity—lightisproposed．Thesiliconphotocellchangesthelightsignalintoelectricalsignal，anditiscollectedbytheLabVIEWsoftware．Thentheelectricalsignalisconve~edintolightsig
4、nalaccordingtothelight—electricityconversioncalibrationrelationshipofphotocel1．FinallythedifferenceoflightsignalstrengthofbeforeandafterfocusingisusedtoestimatetheeverywhereconcentrationratioofFresnellens．Theresultshowsthatthesystemhassimplestructure，convenienttooperation，goodte
5、stingeffectandbroadapplicationprospectsintheconcentrationtestingareaofsolarenergy．Keywords：Fresnellens；concentrationratio；siliconphotocell0引言1測(cè)試系統(tǒng)原理聚光光伏發(fā)電技術(shù)是用比較便宜的菲涅爾透鏡來(lái)部分測(cè)試系統(tǒng)由激光器、擴(kuò)束系統(tǒng)、斬光器、硅光電池、步進(jìn)替代昂貴的太陽(yáng)能電池，以減少給定功率所需的電池面積電機(jī)、信號(hào)采集卡和信號(hào)處理軟件等組成。原理如圖l所來(lái)降低成本；同時(shí)，通過(guò)菲涅爾透鏡可以使較大面積的太陽(yáng)示。光匯聚到一
6、個(gè)較小范圍內(nèi)，并將太陽(yáng)能電池置于光斑或光匭匝墅卜匝圈囤帶上以增加光強(qiáng)，克服太陽(yáng)輻射能流密度低的缺陷，可以獲嘉得更多的能量輸出J。由此可見(jiàn)，菲涅爾透鏡在聚光光伏發(fā)電系統(tǒng)中占據(jù)著重要的地位，菲涅爾透鏡聚光倍率的結(jié)果輸出——一信號(hào)處理I+——一信號(hào)采集II步進(jìn)電機(jī)2高低直接影響著聚光光伏發(fā)電系統(tǒng)的工作效率。圖1測(cè)試系統(tǒng)原理圖目前，國(guó)內(nèi)外還沒(méi)有對(duì)菲涅爾透鏡進(jìn)行聚光測(cè)試的專(zhuān)Fig1Principlediagramoftestingsystem用裝置，但在光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展中，菲涅爾透鏡聚光性能的測(cè)激光器出射的光首先經(jīng)過(guò)光學(xué)擴(kuò)束系統(tǒng)，通過(guò)光學(xué)擴(kuò)試至關(guān)重要，它能評(píng)價(jià)菲涅
7、爾透鏡聚光性能的優(yōu)劣，并能根束系統(tǒng)后激光出射的小口徑光斑得到了擴(kuò)展，實(shí)現(xiàn)了從小據(jù)檢測(cè)結(jié)果為菲涅爾透鏡的設(shè)計(jì)和加工提供信息反饋，指口徑光斑到大口徑光斑的擴(kuò)展，達(dá)到了菲涅爾透鏡聚光性引設(shè)計(jì)和加工制作改進(jìn)方向。能測(cè)試的光源要求。大口徑平行光通過(guò)斬光器后，小部分在對(duì)菲涅爾透鏡聚光倍率測(cè)試系統(tǒng)的研究過(guò)程中，本光直接照射到硅光電池1上，硅光電池1將探測(cè)到的光強(qiáng)文提出了一種基于光一電一光信號(hào)轉(zhuǎn)換的測(cè)試方法，利用該信號(hào)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電信號(hào)，輸入到數(shù)據(jù)采集卡上進(jìn)行電信測(cè)試系統(tǒng)可以對(duì)菲涅爾透鏡聚光倍率進(jìn)行測(cè)試。號(hào)1的采集；另一部分光照射到菲涅爾透鏡上，通過(guò)菲涅爾收稿日期：2
8、012-04-22第11期陳志明，等：菲涅爾透鏡聚光倍率測(cè)試系統(tǒng)研究65透鏡后聚光光斑的信號(hào)強(qiáng)
