高效非成像聚光光学系统设计与性能分析

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。...

Full description

Saved in:
Bibliographic Details
Published inGuang Dian Gong Cheng = Opto-Electronic Engineering Vol. 47; no. 2; pp. 190203 - 37
Main Authors 茹占强, 宋贺伦, 吴菲, 宋盛星, 朱煜, 殷志珍, 刘登科, 张耀辉 / Ru Zhanqiang, Song Helun, Wu, Fei, Song Shengxing, Zhu, Yu, Yin Zhizhen, Liu, Dengke, Zhang, Yaohui
Format Journal Article
LanguageChinese
English
Published Chengdu Editorial Office of Opto-Electronic Advances 01.02.2020
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,江苏苏州,215123
Subjects
Applied physics
Computer simulation
Efficiency
Fresnel lenses
Modules
Optics
Photoelectricity
Photovoltaic cells
Ray tracing
Sensors
Solar energy
China
聚光型光伏
非球面透镜
菲涅尔透镜
非成像聚光光学系统
Online AccessGet full text
ISSN1003-501X
DOI10.12086/oee.2020.190203

Cover

More Information
Summary: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。
Bibliography:ObjectType-Article-1
SourceType-Scholarly Journals-1
ObjectType-Feature-2
content type line 14
ISSN:1003-501X
DOI:10.12086/oee.2020.190203