直漏斗二次聚光对单光谱氙灯-热光伏系统性能的影响分析

设计了一种热光伏电池单光谱辐射能-电能转换特性的测试系统.通过带通型滤波片和直漏斗二次聚光器实现了氙灯与电池间单光谱、能流密度可调的定向辐射传输.基于蒙特卡罗射线追迹法,构建了氙灯-热光伏测试系统的光谱辐射传输模型,分析了电池表面辐射能流的分布特征,讨论了二次聚光器开口尺寸和高度的影响规律,并从理论上计算了GaSb电池在单光谱、高能流辐射下的电流-电压曲线、输出功率和热电转换效率.结果表明,直漏斗二次聚光器的引入有效提高了热光伏电池的热电转换性能,电池表面辐射能量提高了 105.3％,且均匀度高达95％,电池的输出功率提高了109.1％.