为应对能源危机及环境污染等问题,世界能源结构的转型迫在眉睫。太阳能作为一种无污染的可再生能源具有很大的潜力,但其能量密度较低,利用困难,聚光集热装置有助于解决这一问题。吸收器是太阳能集热器光热转换的核心部件,其光热性能直接影响着发电效率。腔体吸收器结构稳定、制造简易、维护成本低,被广泛应用于太阳能热利用领域,但其光热转换效率不够高,吸收面上的辐射热损失导致了吸收器的热性能较差,所以其性能有待优化。针对吸收面辐射损失较高的问题,本文基于封闭腔体的辐射换热理论,设计了一种应用于抛物槽式集热器上的带有二级反射镜的腔体吸收器,并建立了该腔体吸收器的光学模型和传热模型,研究了二级反射镜的长度及倾斜角对吸收器光热效率的影响。通过数值模拟发现,吸收器的热损失随着二级反射镜长度的增大而减小,反射镜长度为15mm、倾斜角为90°时吸收器光热性能达到最优,相较于无反射镜的腔体吸收器,可使系统集热效率升高1.8%。此外,在吸收面温度为423K时,优化后的腔体吸收器最多可降低26.3%的总热损失。减少吸收面辐射损失占比可进一步提升吸收器的性能,因此本研究提出了一种带有选择性透过薄膜的腔体吸收器,运用谱带近似法建立了吸收器的光学模型和热损失模型,探究了不同聚光比和吸收面温度下理想选择性透过薄膜的最佳截止波长以及实际选择性透过薄膜对吸收器光热性能的影响。模拟研究表明,理想膜的最佳截止波长随着吸收面温度的升高而减小,主要分布在1.3μm、1.8μm及2.5μm附近,设置理想膜可使吸收器的光热效率提升5.7-58.2%。本文采用TCO膜作为实际选择性透过薄膜,研究发现在吸收面温度为873K、聚光比为30时,设置TCO膜比无膜最多可提升吸收器25.1%的光热效率,但高聚光比且低吸收面温度时,设置TCO膜会降低吸收器光热效率。论文最后给出了TCO膜能提升吸收器光热效率的工况范围,为选择性透过薄膜在工程实践中的应用提供了分析方法。