顏家鈺臺灣大學:機械工程學研究所葉沛盈Yeh, Pei-YinPei-YinYeh2010-06-302018-06-282010-06-302018-06-282008U0001-1807200816120700http://ntur.lib.ntu.edu.tw//handle/246246/187378本研究以發展更省電的太陽能追蹤系統為主要目標，經由模擬發現太陽焦點軌跡的特殊曲線，利用此曲線設計出太陽焦點軌跡追蹤集能系統，此系統包含：砷化鎵(GaAs)太陽能電池、太陽焦點軌道機構、Fresnel lens、步進馬達與其驅動器、兩組光敏電阻、兩個微動開關、微控制器PIC18F4480。 本追蹤系統的特點有以下兩點：(1)太陽焦點軌跡追蹤機構設計可以讓馬達的一維直線運動變成太陽能電池做二維的運動。(2)系統利用透鏡聚焦增加可吸收的太陽輻射，但是並不一起轉動聚光透鏡與太陽能電池模組，而是只動體積小且輕的砷化鎵太陽能電池，此作法大幅減少了馬達的耗電量。(3)利用光敏電阻感測器配合太陽焦點軌跡追蹤集能機構設計的追蹤邏輯來追蹤太陽。The research develops a more economizing solar tracker. By simulation sun focusing trajectory as a special curve, the design of Focusing Trajectory Tracking Solar Collector is established based on the curve shape. The system contains: GaAs solar cell, focusing trajectory mechanism, Fresnel lens, a stepping motor and its driver, photosensitive resistors, switches, and a microcontroller PIC18F4480. The following is features of the tracking solar collector. (1) Due to the design of focusing trajectory mechanism, one dimension move of the stepping motor can drive two dimension movement of the solar cell. (2)There is a Fresnel lens to concentrate light, but the motor is unnecessary to drive both lens and solar cell, just drive small and light solar cell. This design can substantially reduce power consumption of the motor. (3)Using photosensitive resistors as sensors in accordance with focusing trajectory tracking solar collector looks for a tracking logic to track the Sun.目錄要 Ⅰbstract Ⅱ錄 Ⅳ目錄 Ⅵ目錄 Ⅹ1章 緒論 1.1 研究動機 1.2 文獻回顧 3.3 研究內容 : 9.4 論文特點 102章 太陽能追蹤系統簡介 11.1 太陽能電池 11.1.1 太陽能電池發電原理 11.1.2 太陽能電池種類與轉換效率 12.1.3 太陽能電池等效電路與特性 14.2 聚光技術 17.3 追蹤控制技術 203章 太陽焦點軌跡追蹤機構 25.1 實驗與模擬工具 25.2 機構設計 39.2.1 測試實驗 39.2.2 追蹤機構設計 534章 追蹤系統設計 59.1 追蹤原理與感測器 59.2 系統軟體設計 72.3 硬體實現 77.3.1 系統架構 77.3.2 微處理器晶片介紹 78.3.3 硬體電路 81.4 太陽能焦點軌跡追蹤集能系統性能測試 84.4.1 子系統(太陽能電池與Fresnel透鏡)測試 84.4.2 太陽能焦點軌跡追蹤集能系統性能測試 855章 總結 91.1 結果討論與結論 91.1.1 結果討論 91.1.2 結論 93.2 未來展望 94考文獻 93錄A ASAP電池面積模擬程式 96錄B 太陽焦點軌跡追蹤程式 1005609312 bytesapplication/pdfen-US太陽能焦點軌跡追蹤集能系統砷化鎵太陽能電池Fresnel透鏡步進馬達光敏電阻感測器微控制器focusing trajectory tracking solar collectorGaAs solar cellFresnel lensstepping motorphotosensitive resistormicro-controllerthesishttp://ntur.lib.ntu.edu.tw/bitstream/246246/187378/1/ntu-97-R95522812-1.pdf