基于槽式聚光作用太阳能光电热耦合机理研究

本项目开展基于槽式聚光作用下的太阳能光电热耦合机理研究，研究一定聚光比条件下太阳电池对聚光辐射能量的响应特性及太阳电池对聚光辐射能量的耦合关联性；太阳电池阵列由于聚光辐射能量不均匀性所引起的特性变异；在聚光辐射能量下太阳电池温升对太阳电池输出特性耦合关联性，并通过有效回收聚光太阳电池热量对用户供热，实现聚光辐射能量下太阳电池电能、热能合理匹配与优化，达到电输出特性与热输出特性的最佳耦合。通过对槽式聚光作用太阳能光电热耦合机理研究，探索聚光辐射能量下光-电、电-热、光-热三者之间彼此存在的科学联系及转换规律，寻找聚光作用下太阳能供电、供热合理利用的科学研究方法，实现太阳辐射光能、电能、热能之间能量的合理转化及耦合，达到聚光太阳辐射能量的合理利用，为槽式聚光太阳能利用提供相关科学依据。

基于提高太阳能综合利用率及太阳电池的转换效率的理念，本项目深入开展了槽式聚光热电联供系统的研究。构建聚光倍率在10至20倍的槽式太阳能聚光热电联供系统，对系统进行了光电及光热转换的理论分析，并对所构建的系统进行了实验验证等，通过优化逐步完善了系统的性能。项目开展完成了申请时的任务指标，发表太阳能聚光热电联供方面的学术论文15篇，被SCI收录4篇、EI收录4篇，科学出版社出版学术专著1部，申请专利6项，培养研究生7名。通过本项目深入研究槽式聚光作用下的太阳辐射光能、电能、热能之间合理转换存在着内在的科学联系及转换规律，获得了一定聚光条件下热电转换的科学原理及规律，研究成果对有效实现中高温条件下太阳辐射能综合利用及能量转换提供了科学参考价值，对实践应用提供了有效的指导意义。