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聚光光伏优势何在

北极星太阳能光伏网  来源:OFweek太阳能光伏网    2012/7/4 10:23:11  我要投稿  

北极星太阳能光伏网讯:聚光光伏渐热

第三代CPV(聚光太阳能)发电方式正逐渐成为太阳能领域的焦点。与前两代电池相比,CPV采用多结的III—V族化合物电池,具有大光谱吸收、高转换效率等优点。HCPV就是高聚光太阳能,高聚光太阳能(HCPV)与聚光(CPV)太阳能技术是通过聚光的方式把一定面积上的太阳光通过聚光系统会聚在一个狭小的区域(焦斑),太阳能电池仅需焦斑面积的大小即可,从而大幅减少太阳能电池的用量。

聚光光伏技术的研究始于上世纪70年代的石油危机,虽然聚光光伏技术的研发已经有30多年历史,但聚光光伏电站的商业化运营目前在全球范围内仍处于起步阶段,最根本的原因是成本太高。随着技术的日趋进步,近几年取得较大的发展,目前全球已经开展了很多研究项目,并建成了许多示范工程。

聚光光伏的诸多优势使其备受关注,但其的生产和应用却不及晶硅电池和薄膜电池,究其原因是其应用方面存在很多特殊的地方。

专家指出,聚光光伏目前适合在中国西北地区应用,因为那里阳光比较充足,地域辽阔,适合做大型的聚光光伏发电站,而不太适合在城市做民用。因为聚光光伏的特点是在阳光充足的地方,其效率要比多晶硅好很多,现在城市的空气洁净度很差,对聚光光伏的应用效率会有制约。

优势源于技术

聚光光伏是利用光学系统,将太阳能通过聚光的方式会聚在一个狭小的区域(焦斑),再利用光伏效应把光能转化为电能的发电技术,太阳能电池仅需焦斑面积的大小即可,从而大幅减少了太阳能电池的用量,同样条件下,倍率越高,所需太阳能电池面积越小。

有别与传统硅晶型以及薄膜型,它主要由聚光组件、太阳跟踪器、系统支架等部件构成,类似于用放大镜点着火柴,看似简单但实际上,聚光光伏却涉及力、热、光、电、机械、电子、自动化控制等综合性技术,需要解决太阳跟踪、光效、散热等一系列问题。

聚光光伏的技术最显著的优点在于它的高光电转换效率,硅电池的理论转换效率大概为23%,单结的砷化镓电池理论转换效率可达27%,CPV采用的多结的III—V族电池对光谱进行了更全面的吸收,其理论转换率可超过50%。即使考虑到聚光和追踪所产生的误差损失,目前的CPV系统转换效率可达25%,高于目前市售晶硅电池17%左右的转换效率。同时,砷化镓系电池的高温衰减性能强于硅系电池,更适合应用于日照强烈的荒漠地区。以年度发电量而言,在相同的条件下,结合双轴追日技术的运用,约是传统硅晶型的1.2~1.4倍,此点是聚光光伏技术的竞争优势,我国砷化镓聚光电池的转换效率已达到35%~39%,远远高于晶硅电池16%~19%和薄膜电池10%的转换率。

同时,CPV系统的生产过程更加节能环保。聚光倍数越大,所需的光伏电池面积越小,对高达几百倍的HCPV系统来说,硬币大小的转换电池就可转换碗口面积的光能。在节省半导体材料用量的同时,降低了太阳能发电系统的生产成本和能耗,使CPV具有更短的能量回收期。

聚光光伏在节省半导体材料用量的同时,还降低了太阳能发电的成本和能耗,具有更短的能量回收期。此外,聚光光伏还具有吸收光谱范围广、衰减慢、耐温性好、有效发电时间长等显著优势。

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