随着生活水平的不断提高,人们更加注重清洁能源的开发利用,但是太阳能照射到地面上的能量密度比较低,导致直接利用太阳能电池板进行能量转换的效率很低,因此太阳能收集技术被广泛发展。由于太阳高度角和方位角的动态变化,传统太阳能收集器存在光线接收角比较小的问题,通常需要追踪器配合使用来延长光照时间,但是会产生额外的能量损失和安装维护成本,因此迫切需要研制一种静态的大角度聚光器。论文提出了复合结构式的静态聚光器,分别由收集结构和导光结构组成。采用分段的方式对不同入射角下的光线接收面进行设计,底层利用锯齿状导光板作为传输单元,目的是得到一个大的接收角度（-30°～+30°）。结合边缘光线角原理和折反射原理,计算出光线垂直入射时的临界角度,确定反射面的位置。利用光学仿真软件TracePro对聚光器的整体性能进行分析,主要包括光学传输效率、光斑均匀性和几何聚光比等。然后对聚光器的反射面进行系数优化,使整个系统在接收角范围内的光学效率得到了提升。通过仿真实验分析得到聚光系统的整体光学效率可以达到56%,聚光比为2.9。然后针对设计好的聚光器进行了加工方式和材料的选择,考虑到聚光透镜需要具有良好的光学特性。因此本文进行了 PMMA的聚合实验,并成功得到了透明度较高的有机玻璃。考虑到加工成本,最终选择了 CNC的制作方式,得到设计的实体结构,并进行了室内外实验验证。实验结果表明,本设计实际的光学效率达到37%,可以实现聚光的目的,为光伏建筑一体化的发展提供了新的思路。最后对光伏电网的影响和建设可行性方案进行了分析,并利用可视化的数据库结构,对电网投资决策模型的设计做了研究。研究表明利用可视化的图形界面来存储不同因素之间的关系,在决策中可以提供良好的辅助作用。