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Automated Micro-Tracking Planar Solar Concentrators.

机译：自动化的微跟踪平面太阳能集中器。

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摘要

One aim of solar concentrators is to reduce the cost of a solar power systems by reducing the amount of expensive semiconductor used in exchange for optical concentrating components and tracking mechanics. Solar trackers rotate the solar panel or concentrator so that direct normal incidence is maintained throughout the day. As concentration increases, so does the required complexity and precision of the tracking mechanics. This increased precision results in a larger fraction of the total system cost in tracking. In this thesis I will present an alternative to large-scale two-axis mechanical trackers that relies on the unique geometry of the planar micro-optic solar concentrator.;The planar micro-optic solar concentrator [1] consists of a lens array mounted above a planar waveguide that has been patterned with reflective facets at the focal point of each lens. The facets reflect incoming light into guided modes of the waveguide towards edge-mounted photo-voltaic (PV) cells. This type of concentrator is compatible with traditional solar trackers but its unique geometry allows for more flexibility. By laterally translating the lens array with respect to the waveguide it is possible to couple off-axis light into the PV cell.;In this work I evaluate some different implementations of the planar micro-optic solar concentrator optimized for this type of tracking, discuss a designed and implemented mechanical tracking platform to house the concentrator, and cover the electrical control and feedback used to maintain alignment. I then present some measurements from the system demonstrating functional tracking.
机译：太阳能集中器的一个目的是通过减少用于交换光学集中组件和跟踪机械的昂贵半导体的数量来降低太阳能系统的成本。太阳能跟踪器旋转太阳能电池板或集中器，以便全天保持直接的垂直入射。随着浓度的增加，跟踪机制所需的复杂性和精度也随之增加。这种提高的精度导致跟踪中整个系统成本的很大一部分。在本文中，我将提出一种大型两轴机械跟踪器的替代方案，该跟踪器依赖于平面微光学太阳能聚光器的独特几何形状。；平面微光学太阳能聚光器[1]由安装在上方的透镜阵列组成平面波导，在每个透镜的焦点处已形成反射面。这些小面将入射光反射到波导的引导模式中，并朝向边缘安装的光伏（PV）单元。这种类型的集中器可与传统的太阳能跟踪器兼容​​，但其独特的几何形状可提供更大的灵活性。通过相对于波导横向平移透镜阵列，可以将离轴光耦合到PV电池中。在这项工作中，我评估了针对这种跟踪进行了优化的平面微光学太阳能聚光器的一些不同实现方式，设计和实现的机械跟踪平台，用于容纳集中器，并覆盖用于保持对准的电气控制和反馈。然后，我介绍了系统中的一些测量结果，这些功能表明了功能跟踪。

著录项

  • 作者

    Hallas, Justin Matthew.;

  • 作者单位

    University of California, San Diego.;

  • 授予单位 University of California, San Diego.;
  • 学科 Alternative Energy.;Engineering Robotics.;Engineering Electronics and Electrical.
  • 学位 M.S.
  • 年度 2011
  • 页码 81 p.
  • 总页数 81
  • 原文格式 PDF
  • 正文语种 eng
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