聚光光伏行思录-第2页-北极星太阳能光伏网

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作为光电转换材料，III-V族砷化镓材料因其优异的热学、光学特性，以及抗太空辐射和重量轻（砷化镓本身就是薄膜材料），因此首先在卫星上得到了应用。卫星上为设备供电的光伏板已经由硅太阳能电池板替换成更轻便、光电转换效率更高的砷化镓电池板。值得一提的是，砷化镓是一种重要的半导体材料，在微电子等领域有极其重要的应用。西方国家长期对我国进行技术封锁，包括限制材料生长设备的进口。

因为砷化镓材料相对硅材料而言比较昂贵，因此，砷化镓系列材料应用于聚光光伏以后，聚光比必须要设计得很高，以平衡材料的成本。现在主流的高倍聚光系统一般在500~1000倍甚至更高。

但是，更高的聚光比又带来新的问题。聚光比提高以后，光能量密度更高，芯片的电流密度增大，散热问题显得更加突出。同时，更高的聚光比对跟踪系统的精度提出了更高的要求，现在一般要求跟踪精度在0.5度以内，由此跟踪器的长期稳定性和可靠性又成了新的课题。所有这些问题，都加剧了聚光光伏的成本压力。

顺便提一下，也正因为砷化镓材料首先是在空间上得到应用，因此高倍聚光有时也被称为是太空技术的地面应用。这也解释了早期进入高倍聚光光伏领域的是些什么机构，比如波音公司的光谱实验室、美国Emcore公司等，他们是为美国太空计划提供空间电源的单位，国内的上海811所、天津18所，甚至德国的Azur也是一样的性质。

日渐凸显的竞争优势

事情总是具有奇妙的两面性。砷化镓带来聚光光伏系统成本提高的同时，也带来了光电转换效率提升的新希望。

根据文献报道，聚光光伏电池的效率每年提升大约为0.9%。2014年，多结半导体（基于砷化镓材料系列）电池的转换效率已经达到了46%，其组件效率也到达了36.7%。这还远远未达到其理论上的光电转换效率上限（~70%）。

而与此同时，现在的硅基光伏却已经非常接近实验室和理论转换效率了（28%）。

从成本上来说，由于高倍聚光系统设计普遍采用高聚光比的缘故，砷化镓材料在整个聚光系统中的成本比例仅为10%左右。而近几年来，聚光光伏系统的成本下降十分显著，这包括电池接收器封装、模组组装、跟踪器、光学系统等几个核心部件。

原标题：聚光光伏行思录

投稿与新闻线索：陈女士微信/手机：13693626116 邮箱：chenchen#bjxmail.com（请将#改成@）

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