張榮森

Fresnel透鏡作為一種聚光器，被廣泛應用於太陽能發電系統中，透過將太陽光折射的方式聚到太陽能電池片，但由於太陽會不斷移動，而太陽光線入射角度的改變會影響Fresnel透鏡所聚集的光斑位置和形狀，進而影響太陽能發電效率，本論文中光學計算鏡是以Fresnel透鏡原理所製作而成，以此來作為聚光器。 本論文主要目的是探討光學計算鏡聚焦後光斑與太陽夾角之關係，並分析其對太陽能電池片的發電效率影響。使用Tracepro光線追蹤軟體進行模擬實驗，建立太陽光光源、太陽能電池片模型，以曲率50mm，焦距160mm的Fresnel透鏡，找出光學計算鏡與太陽能電池片放置的最佳距離為30mm，配合調整太陽光光源之角度，得到最合適的光斑寬度為50mm×500mm。 實驗結果，使用Fresnel透鏡時，考慮全年光斑偏移變量並加以修正，可有效提高能量利用率大於1.5倍。