目前太阳能聚集技术的研究对象主要是对日定向的聚光器,而非跟踪式聚光器只需要间歇性调整位置或者根本不需要跟踪装置,具有成本低、效率高、运行和维护容易等优点。因此,研究非跟踪式聚光器的聚光特性,对促进太阳能聚集技术的发展及应用的推广具有重要意义。本文首先对空间及地面太阳辐照的变化规律进行了研究。在卫星轨道参数计算及其特性研究的基础上,对入射到卫星主体六个方向的太阳直接辐射外热流进行了分析。采用蒙特卡洛法模拟聚光器的聚光特性,建立了非跟踪式太阳能聚集器内光线传播的蒙特卡洛法数理模型。针对高次曲面,采用大范围内选取迭代初值的Aitken加速迭代收敛方法求解光线与表面的交点。在上述研究的基础上,采用蒙特卡洛法计算并分析了不同参数对二维槽式反射聚光太阳电池阵聚光比的影响。根据不同的聚光比要求,提出了绕卫星主惯性轴转动的间歇性调整方案,推导出调整方位的时刻计算公式。在引入平面吸收体型复合抛物面聚光器(CPC)设计方法的基础上,提出了仰角间歇性调整方案,并采用蒙特卡洛法对二维和三维CPC的聚光特性进行了分析和比较。对二维CPC的光线损失机理进行了分析,提出了性能理想的封闭式改进方案。通过研究,对非跟踪式太阳能聚集技术有了较为全面的认识,为非跟踪式太阳能聚光器的设计提供了有价值的参考依据。