基于光线分布与产能特性的建筑集成用聚光百叶设计

建筑集成聚光光伏可将直射光线用于产能,散射光线用于采光。为提高聚光组件对天然光线的层级利用效率,对线性菲涅尔透镜和接收器在不同距离及不同偏差角度下的光学特性及产能特性进行实验研究,最终确定聚光百叶设计的接收器间距、宽度及允许偏差角度三个关键参数。结果表明:对于所选用的80 mm宽的线性菲涅尔透镜,当太阳光线处于无偏差入射状态时,50 mm间距下光斑会聚最为集中,宽度为2.5 mm。对于以砷化镓太阳能电池作为接收器的电学性能实验结果表明:光斑均匀性对其最大功率影响不明显。为达到“采光-产能”的平衡,确定选择10 mm宽聚光太阳能电池作为聚光百叶单元接收器,菲涅尔透镜与接收器的推荐距离为50~53 mm,聚光百叶在4°以内的偏差范围内均可以正常工作。本研究可为建筑集成用聚光组件的设计提供参考。