基于菲涅尔聚光的太阳能砷化镓电池热特性分析.pdf

第 33 卷 第 8 期 可再生能源 Vol.33 No.8 2015 年 8 月 Renewable Energy Resources Aug. 2015 基于菲涅尔聚光的太阳能砷化镓电池热特性分析 ， ， 李彦洁 1 ， 闫素英 1 2 ， 仲伟浩 1 ， 雷胜楠 1 ， 田 瑞 1 2 ， 包俊江 1 （1. 内蒙古工业大学 能源与动力工程学院， 内蒙古 呼和浩特 010051 ； 2. 风能太阳能利用技术省部共建 教育部重点实验室， 内蒙古 呼和浩特 010051 ） 摘 要： 以菲涅尔三级聚光器和三结砷化镓太阳电池芯片为研究对象，利用TracePro 模拟菲涅尔高倍聚光 条件下电池芯片表面的能流密度分布，并将结果导入ANSYS 中作为三结砷化镓太阳电池芯片的边界条件。 通过有限元模拟了电池芯片的温度和热流分布， 并利用热 结构耦合分析法， 得到了电池芯片的热应力分 - 布。 结果表明：三级聚光器能有效提高聚焦光斑能量均匀性、增大系统接收角，从而降低热应力，提高光伏系 统的整体性能。 关键词： 菲涅尔透镜； 聚光器； 砷化镓电池； 聚光均匀性； 热特性 中图分类号： 文献标志码： 文章编号： （ ） TK515 A 1671-5292 2015 08-1191-05 DOI:10.13941/ki.21-1469/tk.2015.08.012 引言 双层抗反射膜，用于减少光反射；第 层为 0 2 GaInP 菲涅尔高倍聚光光伏系统中，由于菲涅尔透 顶电池芯片层；第 层为 中间电池芯片层； 3 GaAs 镜点聚焦形成的光斑不均匀，对电池效率和使用 第 层为 底电池芯片层。 各层自上至下彼此 4 Ge 寿命都会产生影响。 一些研究者引入二级聚光器 串联，3 个不同禁带宽度的子电池芯片层分段吸 [1]~[3] 均光，对提高系统效率有重要意义 。 付苓设计 收太阳光谱，并转化为电流。 MgF /ZnS 了 种二次聚光器， 均能改善聚光分布的均匀 2 3 [4]