近年来,由于聚光光伏(CPV)发电技术由于其可以有效地提高发电效率,并大幅度节约光伏系统发电的成本而被广泛地关注。在聚光光伏电池的散热方法中,采用二甲基硅油与聚光太阳电池直接接触换热,可以使聚光电池保持较低的工作温度。但是随着系统运行时间的增加以及聚光倍数的提高,二甲基硅油无法保持良好的光学特性,从而影响了系统的电力输出。针对这一问题,本文提出利用加速寿命试验的手段,建立了以聚光硅电池为发电主体模拟系统,从以下方面对长期液浸条件下二甲基硅油的光学特性进行了研究。1、设计并研究了以气力提升驱动液体循环流动的气升式环流反应器。研究结果表明:表观气速、液体的黏度和温度都对气含率有影响;其中表观气速与表观液速呈现正相关关系;反应器受光面的温度轴向分布相对均匀,且均匀程度随表观气速呈正相关。2、对室外老化因素对二甲基硅油光学特性的影响进行了研究。结果表明:系统运行过程中的光、热和氧老化因素均会导致二甲基硅油的光学特性降低,从而使得电池的电性能降低。由于聚光硅电池的量子效率在可见光波段明显高于紫外波段和近红外波段,因此二甲基硅油的可见光波段的光谱透过率的降低会使得电池的电性能明显衰减。3、研究了长期液浸过程中二甲基硅油光学特性的变化机理。结果表明:二甲基硅油在光、热和氧的耦合作用下发生了分子重排反应和光氧化反应。其中分子重排反应生成了环状聚硅氧烷化合物,这一部分产物的光学特性仅略低于二甲基硅油,并不是导致硅油光学特性大幅度降低的主要原因。光氧化反应生成长链线型聚硅氧烷化合物,这类化合物经红外光谱检测到含有生色团和助色团,可以大幅度降低二甲基硅油的光学特性。4、以《聚光光伏国际标准》IEC62108为参考,建立了以二甲基硅油作为液浸冷却工质的使用寿命分析方法,同时提出和比较了两种针对老化硅油的回收方法。分析表明:在光热氧耦合作用下,二甲基硅油光谱透过率衰减呈现紫外波段、可见光波段和近红外波段顺次下降的规律,Jnp下降速率逐渐增加。对于使用聚光硅电池的聚光光伏系统,二甲基硅油的Jnp低于0.871时,便达到使用寿命的终点。利用实验方法得出了不同温度下Jnp到达0.871时硅油的紫外辐照累积量,通过紫外辐照累积量换算出硅油在不同操作条件的CPV系统中的使用寿命;针对二甲基硅油的老化现象可以采用减压蒸馏和溶剂萃取的方法进行回收,但是减压蒸馏回收方法不适宜对大量老化硅油进行回收。因此本文建议使用萃取方法对老化硅油进行回收,其中甲醇被证实是一种合适的萃取剂。5、利用在二甲基硅油中添加光稳定剂形成复合材料的方法抑制老化因素对硅油光学特性的影响,并考察了复合材料的性能。研究结果表明:硅油复合材料可以有效地屏蔽老化因素对自身光学特性的影响。与此同时在加速寿命试验中,硅油复合材料的粘度没有明显的变化,复合材料不对聚光硅电池产生损坏,光稳定剂的含量仍可以保持在有效范围内。