以太阳能为主的清洁能源的利用以越来越广泛,太阳能聚光技术是提高太阳能高质量转换的有效途径,目前常见的聚光器存在着系统复杂、光照均匀性不好、效率不高等问题。针对于此,本文提出双平面复合聚光器的构想,依据镜面成像原理和边缘光线原理进行双平面复合聚光器的设计。依据双平面复合聚光器的几何特征公式可知,聚光器的几何特征与?₁和?₂有关,并存在着?₁和?₂的最佳值使双平面复合聚光器的几何聚光比最大。在此基础之上选取三个接收半角（15°、20°、36°）在几何聚光比最大下的参数对双平面复合聚光器进行性能分析。双平面复合聚光器的光学效率与接收半角、反射率有关,计算结果表明聚光器的光学效率随接收半角的增大而增大,且聚光器能够接收到的最大太阳入射角也在增加,聚光器光学效率出现拐点所对应的入射角与接收半角大小一致;在入射角小于聚光器接收半角内提高反射率可以有效增加聚光器的光学效率,而当入射角大于接收半角之后,效果则减弱;在与各类聚光器进行光学效率比较中,双平面复合聚光器的性能较佳。在年采光量上,双平面复合聚光器倾角调节的次数越多,所接收到的年采光量越多,二倾角调节下夏冬两个季节采光量提高较为明显,三倾角调节下全年提高的较为均匀。方位角对双平面复合聚光器的采光量影响在二倾角、三倾角上大于固定倾角,在年采光量损失在1%的条件下,固定倾角下的范围在偏南12°以内,而二倾角和三倾角在9°以内。从5个有代表性城市的理论计算结果表明随着聚光器平面数量的增加,聚光器所接收到的年采光量也在不断的增加,而平面数量增加的同时也带来了聚光器高度的增加和光学效率的下降,并且平面数量增多,加工的难度也在加大,另外,双平面复合聚光器适用于太阳辐照量丰富的地区,以此带来的效果更大。在同一接收半角和几何聚光比的条件下与复合抛物面聚光器进行年采光量对比,得到在高反射率的时候,聚光器所接收到的采光量接近CPC,特别是在固定倾角下。通过模拟对聚光器的光照均匀性进行分析,以聚光器吸收体上所接收到的平均太阳辐射为基准,通过吸收体单位长度上各个位置所接收到的太阳辐射与平均值的比值_aC来反应聚光器吸收体上光照均匀性的变化。结果显示随着聚光器平面镜数量的增加,聚光器的光照均匀性也在下降,且反射率越高,接收半角越小,光照均匀性越差。因此,在综合聚光器光照均匀性、光学效率、年采光量、加工复杂度条件下,双平面复合聚光器性能较佳,能够有效达到简单高效的目的。在理论计算分析和模拟分析的基础上为了更好的探究双平面复合聚光器的应用特性,对不同条件下的聚光与非聚光光伏电池的输出功率、电流、电压进行实验对比测试,结果发现非聚光与聚光的光伏电池的输出功率、电流、瞬时辐射随太阳时角的变化大体一致,电压变化相对稳定。固定倾角下相对于非聚光光伏电池的输出功率,聚光光伏电池的输出功率最大提高了23%以上;二倾角在多云条件下的聚光光伏电池输出功率比非聚光光伏电池的输出功率最大提高47%以上,与固定倾角下相比提高了1倍以上;晴天条件下聚光光伏电池的最大输出功率比非聚光光伏电池依然提高47%以上,但晴天条件下的聚光光伏电池输出功率变化稳定,平均输出功率提高40%左右;双轴跟踪下的聚光光伏电池输出功率比非聚光光伏电池的输出功率在多云天气下最大提高57%以上,而在晴天条件下为49%以上,但从所测的平均输出功率来看,晴天条件下的输出功率提高近45%,而多云仅为35%;相对于二倾角条件下聚光光伏组件提高的输出功率,双轴跟踪下提高的输出功率趋缓,仅在二倾角条件下的输出功率提高了5.8%。结果表明双平面复合聚光器在光伏应用上效果较好,尤其在二倾角条件下,可以很好的达到聚光光伏应用简单、高效的目标。