1.1课题背景及意义 目前，全球性的环境恶化和能源危机已经成为制约各国经济和社会可持续发展的关键因素。

面对如今全球气候变暖的严酷现实，人类确定了温室气体减排的统一目标。

因此，改变目前以煤、石油等化石燃料为主的能源结构，寻找一种清洁无污染的替代能源已刻不容缓。

当前世界正面临人口、资源、环境等诸多挑战，在寻求人类可持续发展的进程中，太阳能作为一种可再生能源，以清洁、无污染、总量巨大等优点日益为世界各国所重视，它的开发和利用对缓解世界性的能源危机和日益严峻的环境问题有着重大的意义[1][2]。

太阳能利用主要可以分为光伏和光热两个方向[3]。

前者是利用以光生伏打效应原理制成的太阳能电池，将太阳辐射能直接转换成电能储存下来。

其中，光生伏打效应是指半导体由于吸收光子而产生电动势的现象，当半导体受到光照时，物体内的电荷分布状态发生变化而产生电动势和电流的一种效应[4]。

但是在当前的太阳能光伏发电领域，由于生产光伏电池的高纯度硅材料价格较高，导致太阳能发电成本居高不下，而国内所建的太阳能光伏电站，基本上是由平板固定式的发电单元组成的，太阳能光伏组件的效能因为阳光倾斜照射产生的余弦效应而没有充分发挥[5]。

太阳能光热利用是通过转换装置把太阳辐射能转换成热能进一步利用，按集热温度的高低可以分为：低温（100℃以内）、中温（100~200℃）和高温（200℃以上）。

其中在太阳能低温热利用领域，以全玻璃真空管集热器和平板集热器为主的太阳能热水器，我国已跃居世界总产量首位，但在太阳能中高温热利用方面，我国的技术仍比较落后，与发达国家相比还有很大的差距。