■ 盛飞 吕辉* 官成钢

(1. 湖北工业大学太阳能高效利用湖北省协同创新中心；2. 湖北工业大学理学院；3. 武汉凹伟能源科技有限公司)

0 引言

自第三代多结聚光太阳电池出现以来，虽然单个太阳电池的光电转化效率不断有所提升，但是要提高整个光伏系统发电效率，聚光模组受光面垂直于太阳光照方向的精确度是其关键所在[1-2]。为此，本文设计一种具有高精度、高稳定性、低成本的太阳能跟踪器应用于聚光发电模组，在一定程度上提高太阳能量接收效率，从而提高整个光伏系统发电效率。

1 太阳能自动跟踪器的设计及工作原理

1.1 自动跟踪器的结构设计

本设计结构选用4片LXD1010CE硅光电池，应用于自动跟踪器外部四象限分布；4片BH1603FVC光敏传感器芯片应用于自动跟踪器内部四象限分布[3-4]；内外传感芯片分布相互对应，其分布情况如图1所示。

1.2 自动跟踪器的工作原理

如图1所示，在太阳光照下，外罩对应面上的两片硅光电池受太阳光照射产生光感电流，经过电子控制系统转化、放大、滤波及比较运算处理，从而驱动步进电机使跟踪器向光感电流大的方向移动，使得外罩对应两片硅光电池产生光感电流值大致相等。这时，太阳光基本上由顶部圆孔进入罩内并照射到与外罩对应方向的内部光敏传感器芯片(或受部分光照)；同时，电子控制系统从采集外部光感电流自动切换到采集内部光敏电流，经过电子控制系统分析处理并驱动步进电机使跟踪器向光敏电流小(或无)的方向移动，使得对应方向光敏传感器产生的光敏电流值基本相等[5-6]。……