ch8-聚光光伏系統(tǒng)

1、Ch8 聚光光伏發(fā)電系統(tǒng),當(dāng)今最常用的太陽能電池，比如為家庭和建筑提供輔助電力的太陽能電池，都是獨靠太陽的單晶硅太陽能電池。這些太陽能電池只能利用太陽自然產(chǎn)生的光亮度，且其最佳效率限定于一個相對狹窄的光子能量范圍中。聚光太陽電池是降低太陽電池利用總成本的一種措施。它通過聚光器而使較大面積的陽光會聚在一個較小的范圍內(nèi)，形成“焦斑”或“焦帶”，并將太陽電池置于這種“焦斑”或“焦帶”上，以增加光強，克服太陽輻射能流密度低的缺陷，從而獲得更多的

2、電能輸出。 首先要考慮聚光器的結(jié)構(gòu)、跟蹤裝置和散熱措施。 通常聚光器的倍率大于幾十，其結(jié)構(gòu)可采用反射式或透鏡式。反射式有槽形平面聚光器和拋物面聚光器；透鏡式則多選用菲涅耳透鏡。聚光器的跟蹤一般用光電自動跟蹤。散熱方式可以是氣冷或水冷，有的與熱水器結(jié)合，既獲得電能，又得到熱水。,聚光光伏（CPV-concentrated photovoltaic）類型： 透射式 反射式,一.

3、聚光光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成,聚光光伏發(fā)電系統(tǒng)由聚光太陽能接收器、聚光器、太陽跟蹤機構(gòu)組成。,聚光太陽能接收器包括聚光太陽能電池、旁路二極管和散熱系統(tǒng)等。聚光太陽能電池是將光能轉(zhuǎn)換為電能的器件 ,與普通的太陽能電池相比,聚光太陽能電池接收到的電流密度是普通太陽能電池的幾十到幾百倍 ,這就需要聚光電池的電阻盡量小 ,以減少功率損耗 ,同時要設(shè)計適合采集高電流密度的電池柵線。最理想的制造聚光太陽電池的材料為砷化鎵，因為它的禁帶寬度和載流子濃度均適

4、合于在強光下工作。其次是單晶硅材料。 硅聚光電池價格便宜 ,效率稍低 ,但聚光倍率低 ,一般不超過 300 倍; 砷化鎵多結(jié)聚光電池價格昂貴 ,效率高 ,聚光倍率通常在 200 倍以上。聚光倍率在 2 ～100 倍 , 稱為低倍聚光; 聚光倍率在100～1000 倍 ,稱為中高倍聚光。,1.聚光太陽能接收器,和普通太陽能電池一樣 ,聚光太陽能電池的峰值功率會隨著溫度的升高而降低 ,而聚光太陽能電池又是在高光強、大電流下工作 ,一套設(shè)計合

5、理的散熱系統(tǒng)對提高發(fā)電效率 ,延長使用壽命起到十分重要的作用。,散熱系統(tǒng)分為主動式冷卻和被動式冷卻二種。主動式冷卻是指用流動的水或其它介質(zhì)將聚光組件工作時產(chǎn)生的熱量帶走 ,以達到冷卻太陽電池的目的;被動式冷卻是指太陽能電池方陣產(chǎn)生的熱量通過散熱器直接散發(fā)到大氣中。,主動式冷卻可以更好地降低太陽能電池的溫度. 但這種方法存在可靠性的問題 ,如果冷卻系統(tǒng)出現(xiàn)問題 ,太陽能電池組件可能由于過高的溫度而燒毀。被動式冷卻有較高的可靠性 ,在聚光倍

6、率小于1000倍的情況下 ,都可以考慮使用被動冷卻方式。,2.聚光器,聚光器依光學(xué)原理可分為折射聚光器、反射聚光器和熒光聚光器等。在聚光技術(shù)中 ,折射透鏡主要使用菲涅耳透鏡,這種透鏡具有質(zhì)量輕、厚度薄的特點,更適合大面積使用。,透鏡聚焦面光斑應(yīng)均勻；光透過率高；聚光效率高；耐候性好。,3M公司透鏡透過率曲線,反射聚光器主要是鏡面反光板 ,根據(jù)聚光倍數(shù)的不同制作成長條狀或圓盤狀。隨著聚光倍數(shù)的提高 ,各類新型聚光系統(tǒng)不斷推出 ,這類

7、聚光系統(tǒng)通常在聚光器下增加一個二次聚光器 ,以達到使射入電池表面光譜更均勻、減少光損失、縮減聚光器到電池距離等目的。,二次聚光鏡如漏斗形狀，采用反射效果非常好的金屬箔，根據(jù)透鏡焦距與透鏡邊長的比例，設(shè)計其角度。,金屬箔在不同入射角度下的反射曲線,理想的聚光器,聚光比的定義：（1）幾何聚光比：采光面積與電池有效面積比；（2）光學(xué)聚光比：吸收體上的輻射強度與采光面上的輻射強度的比。,對一個將接受角范圍內(nèi)來自各個方向的光線進行等量會聚的系

8、統(tǒng)而言，二維或者線性聚光器的最大聚光率為：,二維或者線性聚光器的最大聚光率為：,由于太陽本身的大小，直射日光的角度范圍約為0.5º，這決定了點聚焦型聚光系統(tǒng)可能得到的最大聚光率為45000。,第一個被認為性能與理想極限值相當(dāng)?shù)木酃馄魇欠浅上駨?fù)合式拋物面聚光器（CPC），它由兩個拋物面反射器構(gòu)成。,不同吸收體的反射面,可見：反光面的形狀取決于吸收體的形狀,理想聚光器的光學(xué)和幾何特性,1：反光面的形狀取決于吸收體的形狀；2：反光

9、面在靠近采光面處的斜率為90度；3：反光面與吸收體相接觸；4: 在接收角范圍內(nèi)的入射光，反射后全部到達吸收面；5：吸收面上的光強度分布不均勻，且分布與入射角有關(guān)。,固定式和定期調(diào)整式聚光器,對固定式聚光器和每天或季節(jié)性調(diào)整方向的聚光器，顯然希望得到盡可能大的接受角以提高聚光效果。舉例而言，考慮縱軸呈東西向的槽式聚光器。由于太陽高度的變化，太陽射線的方向會發(fā)生根大的改變。如果把聚光器設(shè)計成可以周期性調(diào)整傾斜度的，則可能獲得較高的聚光

10、率。,美國阿貢(Argonne)國家實驗室在1976年制造了小型的CPC光伏組件。一組組件采用拋物面反射器；第二組組件是利用在一個CPC形狀的固體壓克力塊中的全內(nèi)反射。兩者都需要季節(jié)性調(diào)整，以得到7—9的聚光率。,固定式聚光器達到的聚光率是相當(dāng)?shù)偷?遠低于3)，而定期調(diào)節(jié)可使聚光率增大到12左右。采用純固定式聚光器，盡管不必借助于復(fù)雜的外部設(shè)備，但所得到的聚光水平似乎十分勉強。然而，它們存在一個優(yōu)點，尤其是對非對稱聚光器而言，就是可以用

11、來提高大陽能系統(tǒng)的冬季輸山，使冬夏季輸出相對平衡。對獨立型系統(tǒng)來說，這樣一個聚光器不僅能夠減少所需的電池面積，而且能夠減少所需儲能裝置的數(shù)量和減少儲能裝置周期泄放的困難。 低聚光率系統(tǒng)(＜5)的—個優(yōu)點是能夠利用大量生產(chǎn)的非聚光用電池，獲得雙重經(jīng)濟效果。聚光率較高的系統(tǒng)則需要改變電池設(shè)計。,熒光式(Luminescent)聚光器是無跟蹤聚光器的一種新形式。其結(jié)構(gòu)如圖所示，在一個玻璃或塑料薄板中摻入一種熒光物質(zhì)，將太陽能電池安裝在

12、平板的一個側(cè)面上，其他三個側(cè)面都做成反射面。入射的陽光被添加劑吸收，然后以一窄波長范圍的熒光形式放射出來。大部分的放射光，或由于全內(nèi)反射，或由于側(cè)面反射而被限制在平板內(nèi)，直到它們到達太陽能電池上為止。這種系統(tǒng)可達到的聚光率不受前面所述的極限約束。各個角度的入射光都可接受，最大聚光率受到放射光在平板中的吸收等實際因素的限制。,跟蹤式聚光器,聚光光伏系統(tǒng)的主流還是聚光率在20以上并能跟蹤太陽的系統(tǒng)。這種系統(tǒng)已經(jīng)有幾種不同的設(shè)計方式。,第一種

13、方法利用拋物面槽(主反射面)將陽光會聚到次級聚光器上，然后再會聚到太陽能電池，總幾何聚光率為25。此設(shè)計放寬了對主聚光器的精度要求，在電池上安裝有散熱器，以確保電池的被動冷卻。,另一種工作原理為折射效應(yīng)，菲涅爾透鏡不僅起聚光作用，而且也為電池提供了外罩。圖中的系統(tǒng)采用四路透鏡將陽光會聚到安裝在散熱器上的電池上。在這種系統(tǒng)中，散熱片面積可以做得和系統(tǒng)口徑面積一樣大，這樣即使在聚光率高達40的情況下，也能保證電池得到合理冷卻。,聚光電池的設(shè)

14、計,在溫度恒定的情況下，電池的理想效率隨聚光率的增加而提高，這是因為短路電流隨光強呈線性增加，開路電壓隨光強呈對數(shù)增加，而填充因子隨開路電壓增加而上升。實現(xiàn)上述效率提升所遇到的主要困難在于：在高電流密度下，串聯(lián)電阻損耗的影響變得更加重要。,為降低太陽能電池的電阻，建議采取以下措施：為降低體電阻和接觸電阻損耗，采用具有背表面場的低阻襯底；使擴散得到的頂層薄層電阻盡可能小；采用細副柵線圖案的上電極，以減少橫向電流引起的損耗；采用厚的

15、金屬接觸層，以減少在副柵線和主柵線上的電阻損耗。,以上措施在現(xiàn)代聚光電池生產(chǎn)中部被采用了。這些電池采用較低電阻率的襯底。擴散層的薄層電阻也適當(dāng)降低，但是，太低的簿層電阻值會導(dǎo)致電池性能降低。制備上電極的每種工藝都面臨一個電極的柵線究竟能做到多細的問題。這一極限還取決于所需要的上電極金屬厚度。根據(jù)經(jīng)驗，柵線的厚度只能做到其寬度的一半左有。一般做法是使用真空蒸鍍法沉積電極金屬，再用光刻法加工成所需圖形，然后電鍍銀，使柵線盡可能加厚。,3.太

16、陽跟蹤器,由于聚光光伏組件直射光才能發(fā)電 ,因此必須安裝在太陽跟蹤機構(gòu)上。通常來說 ,點聚焦的聚光組件需要二維跟蹤機構(gòu) ,線聚焦組件只需要一維跟蹤機構(gòu)。目前跟蹤太陽的方法主要有以下幾種:,(1) 利用四象限光敏傳感器判斷太陽的位置。這種跟蹤方式精度很高 ,并且能自我修正 ,使用最為廣泛。(2) 根據(jù)跟蹤機構(gòu)所在地的經(jīng)緯度計算太陽的位置。這種技術(shù)也可配合 GPS 全球定位來獲得更精確的位置信息。(3) 根據(jù)預(yù)置的太陽位置數(shù)據(jù)庫或移動軌

17、跡來跟蹤太陽。這種跟蹤方式比較刻板,換個地點就要更新數(shù)據(jù)庫 ,跟蹤精度也比較低。(4) 對電池陣的輸出功率進行監(jiān)測 ,使電池陣的輸出功率保持最大。,組件設(shè)計技術(shù),,與晶硅或薄膜組件相比，高倍聚光光伏組件結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜。在設(shè)計過程中需要考慮以下幾點：1.熱設(shè)計 高倍聚光使得太陽電池本身溫度很高，因此如何降低太陽電池的工作溫度是非常重要的。2.聚光均勻性 采用特別的透鏡設(shè)計及二次聚光乃至三次聚光是獲得均勻光斑的關(guān)鍵。3.

18、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性及密封性 聚光光伏組件為具有一定高度結(jié)構(gòu)的組件，這一點不同于一般的晶硅或薄膜光伏組件。并要求聚光光斑要準(zhǔn)確地落在電池的有效面積上，如何獲得支撐穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)就顯得非常重要。組件必須是密封的，不透水，同時還必須能夠呼吸，在熱脹冷縮過程中不變形。4.環(huán)境適應(yīng)性使用的所有材料耐候性要好，壽命長。,,其基本組成包括：高效聚光三結(jié)砷化鎵太陽電池；熱沉及散熱部件；聚光透鏡；二次聚光鏡；連接電纜；接線盒；支撐結(jié)構(gòu)；其它

19、附件。,,組件支撐結(jié)構(gòu),支撐結(jié)構(gòu)就像人體的骨架，必須是穩(wěn)定的且有耐久性。采用的材料耐候性要好，熱脹系數(shù)與透鏡等材料相匹配。結(jié)構(gòu)加工尺寸應(yīng)嚴(yán)格控制在誤差范圍內(nèi)。質(zhì)量輕。,組件制造技術(shù),太陽電池一般采用MOCVD設(shè)備制作功能層。然后采用真空蒸鍍的方法制作上下電極及減反射膜。菲涅耳透鏡采用模具進行加工。 電池與熱沉的焊接一般采用真空焊接方式。根據(jù)電池電極形式的不同，上電極可采用金帶焊接，也可以采用銀箔焊接方式。支撐結(jié)構(gòu)可以采用機

20、械加工方式，也可以采用其它方式。,,超高效率系統(tǒng),聚光型系統(tǒng)光伏元件的能量轉(zhuǎn)換效率是決定系統(tǒng)成本的關(guān)鍵參數(shù)。它決定了給定輸出條件下的系統(tǒng)口徑面積。接下來將探討幾個可得到超高能量轉(zhuǎn)換率的概念。這種達到超高效率的能力是聚光型系統(tǒng)的一個特點，它使得聚光型系統(tǒng)完全區(qū)別于平板式組件。,多帶隙電池,太陽能電弛材料的最佳禁帶寬度必須折中選擇，即所選的禁帶寬度不能大寬，以免太多光子因其能量不足以產(chǎn)生電子-空穴對而被損失掉，但也不能太窄，以免因所產(chǎn)生的電

21、子-空穴對能量遠超過禁帶寬度而造成光子能量的過多浪費。 如果陽光中的低能量光子照射到由窄禁帶半導(dǎo)體制造的電池上(在這種電池中，低能光子被利用)，而高能光子照射到寬禁帶電池上，則可以得到一種更加有效的系統(tǒng)。,將光照射到禁帶寬度合適的電池上的兩個設(shè)計方案。第一種方案稱為“光譜分離”，使用光譜感光鏡將光投射到適當(dāng)?shù)碾姵厣?。第二種方案稱“層疊型電池”，利用一系列層疊在一起的電池，寬禁帶材料電池位于最上層，低能量光子將穿過上面的電池，直至到

22、達一個其禁帶寬度窄到可以利用這個光子的電池為止。因為這兩種技術(shù)較傳統(tǒng)單結(jié)電池復(fù)雜得多，所以多帶隙電池設(shè)計方案最適用于高聚光率的系統(tǒng)。,采用這種多帶隙電池設(shè)計方案所能獲得的最大效率取決于所使用的不同禁帶寬度的電池數(shù)量。多帶隙電池系統(tǒng)與單電池系統(tǒng)相比，理想極限效率提高一倍。實際上，這樣的系統(tǒng)會比單電池系統(tǒng)產(chǎn)生更多不可避免的光學(xué)損失，考慮到這些損失，效率將降低到如圖中所示的較保守數(shù)值，即多電池系統(tǒng)的總效率將減小至20％一50％。,在多帶隙電池

23、系統(tǒng)中，不同禁帶寬度電池的電壓輸出不同，其電流輸出一般也不同?？梢詫γ恳环N電池設(shè)置獨立的電路，但增加了復(fù)雜性。另一種方法是將電池串聯(lián)，但是串聯(lián)電池組的電流輸出等于其中最差電池的電流。為保持多電池結(jié)構(gòu)的效率，需要將不同類型的電池設(shè)計成具有相同的短路電流。因此，選擇適當(dāng)?shù)碾姵亟麕挾缺徽J為是獲得最大效率的—項基本前提。在這方面，一個有趣的想法是在同一襯底上構(gòu)建出互相串聯(lián)的“層疊”電池。,對串聯(lián)的多帶隙電池來說，一個重要的問題是，當(dāng)電池在正常

24、條件下工作時，陽光的光譜成分是否有大的變化。這種變化使電池電流輸出的相對值發(fā)生變化，因而對系統(tǒng)的效率有明顯的影響。,熱光伏轉(zhuǎn)換,在太陽能電池中的一項重要損失是由于具有遠超禁帶寬度能量的光于只能產(chǎn)生一個電子-空穴對。因而，這種高能光子對電池輸出的貢獻與一個能量低得多的光子是一樣的。 如果用一個溫度較低(2000℃)的黑體照射太陽能電池，則結(jié)果修改為圖b中的情況。在能量超過禁帶寬度的光子中有較多的能量可被利用。事實上，電池的效

25、率將會降低，因為能量越過禁帶寬度的光子數(shù)目相對減少了。但是，如果大部分無效光子能夠輻射回黑體．并被黑體吸收以保持黑體的溫度，那么情況就不同了。這些光子不再是無用的了，它們提供以保持黑體溫度所需的部分能量。,在熱光伏太陽能轉(zhuǎn)換中，太陽把一個輻射器加熱到高溫，然后輻射器再發(fā)出輻射到太陽能電池上。電池不能利用的長波輻射重新輻射間輻射器。熱光伏轉(zhuǎn)換器的主要部件如圖所示。電池的背面做成高反射率的表面，以便通過電池的長波輻射能夠被反射回輻射器。雖然

26、這種設(shè)計的理論效率上限非常高，但因涉及許多制作過程，其實驗效率就會略為降低。,1 .美國 Spectrolab 公司多年來一直保持著 III-V族多結(jié)電池轉(zhuǎn)換效率的最高紀(jì)錄, 2007 年其研制的異質(zhì)結(jié) GaInP/GaInAs/Ge 三結(jié)電池在240倍聚光率下測得40.7 %的效率。圖2為240 倍聚光和非聚光狀態(tài)下, Spectrolab 公司研制的異質(zhì)結(jié)、同質(zhì)結(jié)三結(jié)電池的 I-V 曲線。2008 年在采用了一種新的光學(xué)結(jié)構(gòu)

27、后,效率進一步提升到了42.7%。,Emcore 公司是全球化合物半導(dǎo)體器件和光纖的主要供應(yīng)商 ,其高效 GaAs 半導(dǎo)體電池主要應(yīng)用于衛(wèi)星和聚光光伏發(fā)電系統(tǒng), Emcore 公司已成為全球最大的多結(jié)GaAs 聚光太陽電池供貨商,聚光電池訂單已超過2.8億美元。生產(chǎn)的三結(jié)(InGaP /InGaAs/Ge) 聚光電池最高效率達到 39 %,目前已具備年產(chǎn) 50 MW 三結(jié) GaA s 聚光電池的能力。,Amonix 公司是美國一家專門研

28、究、開發(fā)和生產(chǎn)集成高效率聚光硅太陽能電池發(fā)電系統(tǒng)(以下簡稱 IHCPV 系統(tǒng)) 的公司,該系統(tǒng)采用菲涅耳透鏡聚光 250 倍,使 10 mm2 點接觸背柵硅太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率高達 25 %～27 % ,居世界領(lǐng)先水平。成功地建造了輸出功率高達 5 kWp的聚光硅太陽能電池組件單元和單機功率為 25kWp 的集成光伏發(fā)電系統(tǒng)單元。經(jīng)美國阿里桑那州電力公司( APS) 長達12a的野外運行和嚴(yán)格的測試,Amonix 公司生產(chǎn)的新一代的

29、聚光發(fā)電系統(tǒng),性能比較穩(wěn)定。在組件的設(shè)計中,丙烯酸塑料透鏡的聚光倍數(shù)為 250 倍 ,其焦點上安裝高性能的硅太陽能電池 ,24 塊透鏡和 24 片太陽能電池封裝成一個“扁盒”,而 48 個“扁盒”組成“Mega”聚光太陽能電池組件功率約為 5.6 kWp。在功率相同的情況下,聚光太陽電池組件所需的硅材料只有平板太陽能電池組件的1/250 。,2. 德國,弗朗霍夫太陽能研究所與德國 RWE 公司合作開發(fā)多結(jié)GaAs太陽能電

30、池。以 Ge 作為底電池 ,生長晶格失配的雙結(jié)電池( Ga0.35In0.65P/ Ga0.83In0.17As)。這種異質(zhì)結(jié)的三結(jié)電池與AM1.5的光譜匹配得很好。根據(jù)光譜響應(yīng)計算得到的頂、中、底電池的電流密度分別為13.8、13.4、13.7 mA/cm2。這種電池在400～600倍聚光下的光電轉(zhuǎn)換效率最高達到了35.2%(AM1.5)。2006 年弗朗霍夫太陽能研究所成立了一家名為 Concent rix 的公司,推廣Flat

31、con聚光組件。Flatcon 聚光組件使用的聚光鏡是在超白玻璃上復(fù)合一層硅膠,在硅膠上壓制螺紋制成菲涅耳透鏡。這種透鏡具有機械強度高、抗腐蝕、耐老化等特點,并且光學(xué)效率大于85 %。Flatcon 聚光組件采用“全玻璃”結(jié)構(gòu),如圖所示該組件除了透鏡是超白玻璃外,整個框架和底板也都使用玻璃材料,散熱方式主要靠電池下的銅片作為熱沉的被動散熱方式。,該組件使用效率 35 % (500 倍,AM1.5)的三結(jié)GaAs聚光電池, 在戶外實測的組

32、件效率為23.9%,修正到標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)的效率為26.14%。主要的損耗是透鏡的光學(xué)效率和聚光后光譜與電池的匹配不佳造成的。,3.日本夏普公司 夏普公司與日本大島鋼鐵自2001起合作開發(fā)聚光電池組件。由夏普公司研制的三結(jié) GaAs聚光電池效率達到了39.2 %(200倍聚光)和38.9%(400倍聚光)。組件方面開發(fā)了400 倍和550倍兩種聚光倍數(shù)的組件,組件采用小圓頂式的菲涅耳透鏡,透鏡材料為有機玻璃,如圖所示。在標(biāo)準(zhǔn)狀下,400

33、倍聚光組件效率為 27.6%,550倍聚光組件效率為 31.5%。,4.西班牙 ISOFOTON 公司 Isofoton太陽能公司是西班牙著名的太陽能電池及組件制造商,是歐洲排名第一、世界排名第七的光伏生產(chǎn)企業(yè)。Isofoton 公司的聚光組件使用了獨特的TIR2R(Total Internal Reflection 2 Reflection) 二次聚光系統(tǒng)。這種光學(xué)系統(tǒng)的優(yōu)點是:(1) 具有很大的接收角度,即便陽光傾斜 5

34、度射入 ,通過兩個透鏡的折射后光線仍能照射到電池上。(2) 能保證極高的聚光倍數(shù)(大于1000倍)。(3) 組件的深度極大的減小,僅18mm。但是,這種形式的組件也存在著光學(xué)效率低(僅71%),散熱不佳,裝配困難等一系列問題。,5.澳大利亞 Green and Gold Energy 公司 澳大利亞 Green and Gold Energy 公司(以下簡稱 GGE) 開發(fā)的 SunCube 聚光組件,采用平板菲涅耳透鏡和三

35、結(jié) GaAs 聚光電池,聚光倍數(shù)高達1000倍。組件的外框和底板全部為鋁合金材料,既便于散熱,又有很好的結(jié)構(gòu)強度。目前GGE公司正在印度建造一座年產(chǎn)100MW SunCube 組件的工廠,預(yù)計 2～3 個月后可以開始運行。,6.韓國 ES System 公司 韓國 ES System 公司一直從事太陽跟蹤機構(gòu)的開發(fā) ,直到最近才推出其 SunRyder 聚光組件, 由于組件技術(shù)是與澳大利亞GGE公司合作 ,因此很明顯能看到 Sun

36、Cube 的2008年5月ES System 公司宣布從美國Emcore 公司購買 2800 萬美元的 GaAs 聚光電池,擬在韓國建設(shè)一個 70 MW 的太陽能發(fā)電廠。 ES System 公司期待以成本低廉的聚光發(fā)電系統(tǒng)賺取高額的電價補貼。需要指出的是,如果該項目成功,則聚光電池的成本僅0.4美元/W,高倍數(shù) GaAs 聚光電池的成本優(yōu)勢十分誘人,這個 70MW 的電站也將是全球最大的聚光電站。,7.上海太陽能工程技術(shù)研究中心

37、上海太陽能工程技術(shù)研究中心近年來一直致力于聚光光伏發(fā)電系統(tǒng)的研發(fā)工作,目前研制出的50倍單晶硅聚光電池最高效率為19%,200 倍三結(jié) GaAs 聚光電池最高效率為 33 %。組件采用了平板菲涅耳透鏡、聚光電池、銅片熱沉、鋁散熱板的結(jié)構(gòu) ,外框使用不銹鋼 ,保證了組件良好的散熱性和可靠性,目前由這兩種組件組成的1kW聚光光伏示范性電站正在上海調(diào)試運行中。,微型太陽能聚光系統(tǒng)應(yīng)用,微型太陽能聚光器,The mini dish

38、 served as a surgical laser,太陽能光導(dǎo)照明系統(tǒng),塔式太陽能聚光器,太陽能高溫集熱器,太陽能高溫集熱器,槽式太陽能聚光器,太陽能高溫集熱器,各類碟式太陽能聚光器,低聚光光伏系統(tǒng),51,,總結(jié)在器件技術(shù)方面 ,其發(fā)展目標(biāo)為:(1) 多結(jié)電池效率達到 40 %～45 % ,聚光倍數(shù) 500～1000 倍,電池成本低于0.2 美元/W;(2) 硅聚光電池效率超過 2

39、8 % ;(3) 高效率(>90 %) 低成本( < 0.3美元/W)的聚光光學(xué)系統(tǒng);(4) 10 000 倍的聚光光學(xué)系統(tǒng);(5) 組件效率超過30%,完全自動化生產(chǎn),成本低于0.8美元/W ;(6) 高可靠性跟蹤機構(gòu)成本低于100美元/m2 ,逆變器成本低于 0.3 美元/W,聚光系統(tǒng)的總成本低于 2美元/W。 隨著太陽能電池效率的不斷提高,聚光太陽能發(fā)電系統(tǒng)已經(jīng)越來越適合建造大型的太陽能電站。高效率不僅