發(fā)布時(shí)間：2017-08-06 11:25

  本文關(guān)鍵詞：空間聚光電池陣用拱形菲涅耳透鏡的設(shè)計(jì)與分析

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【摘要】：基于拱形菲涅耳透鏡的光學(xué)原理,建立了拱形菲涅耳透鏡的透鏡元棱角、棱高等結(jié)構(gòu)參數(shù)的計(jì)算模型以及透光率、聚光能流密度和聚焦寬度等聚光性能參數(shù)的計(jì)算模型;基于空間用拱形菲涅耳透鏡算例的計(jì)算結(jié)果分別進(jìn)行了平面和拱形菲涅耳透鏡的結(jié)構(gòu)參數(shù)變化分析及聚光性能參數(shù)影響分析。分析了太陽光線橫向偏角(0°~2°)和適度失焦等因素對(duì)拱形菲涅耳透鏡特性的影響。結(jié)果表明,拱形菲涅耳透鏡能夠有效減少透鏡的聚焦寬度,提高聚光比,并顯著改善橫向偏角對(duì)透光率的影響;其彎曲曲率對(duì)透光率的影響不大,透光率能夠保持在85.89%~87.91%。與平面菲涅耳透鏡相比,當(dāng)存在透鏡失焦和橫向偏角時(shí),如焦距與透鏡孔徑寬度的比值為0.8~1.0且透鏡半徑與焦距之比不大于1.0,則拱形菲涅耳透鏡能夠保持良好的光學(xué)性能。研究結(jié)果為空間聚光太陽電池陣上應(yīng)用拱形菲涅耳透鏡的工程設(shè)計(jì)提供了指導(dǎo)。
【作者單位】： 中國空間技術(shù)研究院總體部;
【關(guān)鍵詞】： 拱形菲涅耳透鏡 棱角度 透光率 聚光能流密度分布 聚焦寬度
【基金】：對(duì)俄合作項(xiàng)目(1560111025/11KJ-5Y-RU-2)
【分類號(hào)】：TH74
【正文快照】： 0引言大功率低成本輕質(zhì)聚光型柔性太陽電池陣是空間電源的重要發(fā)展方向。該類太陽電池陣通過聚光器將大面積太陽光聚焦到電池片上,以提高電池陣光電轉(zhuǎn)換效率并降低成本。美國1998年發(fā)射的深空一號(hào)(Deep Space One)探測(cè)器成功進(jìn)行了聚光型太陽電池陣的飛行應(yīng)用[1]。聚光器是聚

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