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聚光光伏发电系统的技术(1)

一、前言

太阳能发电系统的价格一直居高不下!主要原因是因为太阳能的密度低!太阳照射到地面上的平均光强为1千瓦/平米;单晶硅的转化率可以达到23%,多晶可以达到16%,薄膜只能可以达到8%。转换效率最高的砷化镓电池片能到35%以上,但是用砷化镓制造的太阳能发电系统整体转换效率只有25%左右。

所以为了降低太阳能发电系统的价格,增加太阳光强是一个好的解决办法,要想增大光强需要用凸透镜或者菲尼尔透镜或者反光板把光聚集起来;这样就能大大降低硅与砷化镓的使用量,从而降低太阳能发电系统的价格;这就是CPV(聚光光伏发电系统)的由来。

二、CPV系统的技术难点

CPV太阳能发电系统原理比较简单,为什么到现在全世界也没有几家公司做出特别稳定且便宜的发电系统呢!在CPV领域原则上讲聚光倍数越高造价就越便宜但是使用聚光的方式就会出现以下问题。

1、让单晶硅承受较高倍聚光

虽然砷化镓可以承受1000倍的光强,但是现在砷化镓价格昂贵,并且砷化镓中的砷是剧毒物质,不可能大幅度的降低制造成本,另外在以环保为主题的国际环境下也不可能大量使用,最后只能是单晶硅;但是单晶硅一般只能承受3到5倍的光强,在CPV领域3到5倍的聚光几乎不怎么能降低成本,要想大幅度降低成本必须达到10左右。为了达到10倍的聚光必须用特制的单晶硅。

2、散热:

普通的硅光电池板在夏日中午时温度能到75度以上,普通的硅电池板在两倍太阳光强下时间一长就会起泡,在5倍太阳光强下10分钟就会就会起泡,在10倍太阳光强下5分钟就会起泡,起泡后太阳能电池片就会被氧化,在很短的时间内就会大幅降低效率,另外起泡后由于受热不均匀,常常有电池片炸裂的,这样系统就完全不可用。

如果太阳能电池板使用铝或者铜制的散热片进行自然散热,需要大量的散热片,造价特别贵,贵到比硅光片还要贵;如果使用强制风冷,就要使用大量的电能,得不偿失,并且风扇的寿命与可靠性不高,要想达到高可靠性必须有错误检查与冗余设置,这样就会成几倍增加造价,如果在夏天的中午风扇坏了,整个硅光电池板有可能被彻底烧坏。如果使用水冷除了要使用电力外,造价也不便宜,水冷由于管路多,连接点多,还需要水泵,故障点必然多,可靠性还不如风冷,当然水冷的效率要高于风冷,但是在故障率决定一票否决制的太阳能系统中不可用。

来源:Solarzoom
投稿联系:陈女士 13693626116   QQ: 1831213786
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