高倍聚光光伏电池作为第三代太阳能发电技术

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关于HCPV情况

关于HCPV情况

关于HCPV 情况高倍聚光太阳能发电(英文缩写HCPV)是采用航天卫星用的砷化镓三结电池(常规多晶硅电池单结)加光学聚光(590-1090倍)提高太阳能到电池上的光能强度进行光伏发电的。

砷化镓三结电池,光电转换效率高达38%以上,但目前价格很高,只有航天不得已用之,作为民用,采用了光学聚光以减少用量,如,我们的HCPV就采用了590倍和1090倍(昊阳的)的两种菲涅尔透镜聚焦形式,每个电池的用量只有10×10mm和5.5×5.5mm大小。

聚焦到电池片上的温度高达800℃。

虽然这样奢华家电池用量减少了数百倍,但随之而来的其他系统就复杂了许多。

1、为提高太阳能利用率和聚光的需要,就必须保证太阳光线始终直射和无偏差的直射到电池芯片上,因此就需要高精度的跟踪系统,支架机械系统的刚强度、控制系统的高精度都形成了高要求;2、为保证光线有效地聚集到电池芯片上,菲涅尔透镜的材料和生产的要求,棱镜布光的要求都很高;3、高温下的芯片散热、导电体的防护和绝缘、防反二极管的工作正常都形成了关键技术;等等、、、、目前上述技术都得到了有效地解决,从而使得HCPV系统得到了应用,系统的发电效率达到了25%以上(常规多晶硅系统效率14%),等效发电时间也提高约25%左右。

但由于现行应用量还很小,没有形成产品的规模化、规范化、系列化,技术、模具和生产的效率成本摊薄到产品上的费用比较高,达到每瓦近20元(含跟踪系统),而目前多晶硅固定式只有10元左右(同比含支架)。

根据测算,格尔木地区非常适合采用HCPV的发电模式,如果采用同一种HCPV的产品规模达50MW,仅减少抛货运输成本一项,就可以在当地建设一个组装厂,50MW的规模可使成本减低20-30%,有100MW的规模,就可使每瓦成本降到11元左右。

接近现行多晶硅的水平。

因其可比常规多晶硅多发电40%以上,则将会有更好的投资价值。

此次国电集团确定在国电电力格尔木项目上进行HCPV的示范,就是看好了HCPV的前景(包括三安公司在南出口的示范也是抱着同样的目的)。

聚光光伏技术及研究进展

聚光光伏技术及研究进展

聚光光伏技术及研究进展作者:王敬蕊陈锐蔡晓晨蒋碧蕾来源:《电子世界》2012年第21期聚光光伏技术是指利用光学元件将太阳光汇聚后,通过高转化效率的光伏电池(GaAs 基)直接转换为电能的技术,被认为是太阳能发电未来发展趋势的第三代技术,即聚光光伏(CPV)。

1.聚光光伏技术概述GaAs基太阳能电池可分为单结和多结叠层式太阳能电池两类。

GaAs、Ge单结太阳电池理论效率27%,实验室效率达到25.8%;多结叠层太阳能电池效率理论效率能够达到63%,目前实验室效率达到43%。

CPV可以按汇聚太阳光的方式不同分为两个大类,即采用镜面聚光的反射式和采用透镜聚光的透射式,其结构可参见图1。

目前各大生产厂家的CPV系统具有多种不同的表现形式,但其结构均离不开四大部分,即:聚光模块、光电转换模块(光伏电池)、太阳追踪模块、冷却模块。

各部分的成本构成如图2所示:(1)GaAs基太阳能电池的优势①规模化潜力较大:CPV技术因其具有光电转化效率高等特点,是未来发展大型支撑电源的最理想的太阳能发电技术。

②成本下降空间巨大:与晶硅和薄膜太阳能发电技术建设成本1.6美元/瓦相比,CPV目前3~4美元/瓦的建设成本并无优势,但作为一项新兴技术,随着生产规模的扩大、电池效率的提高、聚光模块的改进等,成本有巨大的下降空间。

③占地面积小:在同等发电量的情况下,CPV电厂的土地占用面积比平板式太阳能要小得多。

CPV系统由支柱承载其主要结构体,占地面积极小,且由于系统在地面产生的阴影面积是移动的,所以对电厂所在地的生态影响也较小,面板下方的土地仍然可以用于畜牧等用途。

④能量回收期短:聚光组件的效率比晶硅和薄膜组件大大提高,建设想同规模的电站,所需的半导体材料大大减少,因而能量回收期大大缩短。

(2)GaAs基太阳能电池的劣势技术和规模化进度存在不确定性:作为一项正在由实验室走向工程化的新技术,CPV的技术路线尚未定型,产业链也未形成;材料昂贵,成本上无优势,另外CPV系统建设地区对太阳光照条件有较高的要求,不利于大规模推广。

第三代光伏发电技术的最新进展

第三代光伏发电技术的最新进展

1995
2000
2005 2010 Year
2015 2020
图 1 光伏发电成本发展趋势
萃 取 剂 太阳炉照射 2~3 秒 稳 定 产 出 收 率
太阳能炼硅将大幅度降低化石能源消 漏斗 + 散热片”将有极大的成本下降空 >80%。这一新技术将改变高纯硅生产中,西
耗,完全没有四氯化硅等污染;高质量,没 间。散热片的突出优点是可以大幅度延伸 门子法、硅烷法、物理冶金法“三足鼎立”的
估算不再正确)。一般来说,聚光成本均低
于“硅材料 + 非硅材料”的成本。以硅材料
二、光伏相关技术的进展
市场售价 500 元 / 千克计算,光伏电池成
(一)太阳能炼硅
本为 10.6 元 / 瓦,即约为 5.0 元 / 瓦的硅成
太阳能炼硅目前的稳定产出收率已经
本 +5.6 元 / 瓦非硅成本 =10.6 元 / 瓦;4 倍 超过 80%,即工业硅(2 个“9”)+ 添加剂 +
技术有 2 个缺点:具有反射功能的光漏斗 来几年内,它将成为硅基光伏电池的生力
将使直射光损失 1/8 光强;光漏斗将阻挡 军。”笔者认为,这可能是硅光电池未来发
散射光。在阴雨天,“4 倍聚光 + 跟踪”的 展的重要方向,但这一技术的成熟还需要
发电量,甚至比平板光伏电池发电量还要 5~10 年。
(责编:张桂玲)
三、第四代光伏发电
当前业内人士更关注有无“第四代”光 伏发电技术,而“太阳能炼硅 + 高效低价硅 丝光电池”很可能成为候选者。
太阳能炼硅可以提供优质、廉价、无 污染的太阳能级多晶硅,也就完全有可能 拉制成“有 P- N 结的低价高效由单晶硅

太阳能电池第一、二、三代发展进程

太阳能电池第一、二、三代发展进程

太阳能电池第一、二、三代发展进程目前的电池片技术绝大部分(大概96%)是硅晶技术,不管是PERC还是TOPCon,还是HJT都是基于硅晶材料。

他的优势是量产成本低,光电转换效率高,是市场主流技术。

还有部分(4%左右)是薄膜电池,包括碲化镉,铜铟镓硒,钙钛矿等技术。

但他的成本较高,光电效率低,所以量很少。

晶硅/薄膜电池技术路线:光电转化效率:HJT+钙钛矿,是行业趋势。

技术发展史:→ 第1代:铝背场BSF电池 (2017年以前)→ 第2代:PERC电池 (2017年至今)→ 第2.5代:PERC+/TOPCon(隧穿氧化钝化电池)→ 第3代:HJT电池(也叫HIT电池,俗称异质结电池,全称晶体硅异质结太阳能电池)→ 第4代:HBC电池(也称IBC,即叉指式背接触电池,可能潜在方向)→ 第5代:钙钛矿叠层电池 (可能潜在方向)。

材料发展史:第一代太阳能电池——以单晶硅、多晶硅为代表的硅晶太阳能电池。

目前这技术发展成熟且应用最为广泛,目前面对的问题是单晶硅太阳能电池对原料要求太高,以及多晶硅太阳能电池生产工艺过于复杂等问题。

第二代太阳能电池——薄膜太阳能电池,以CdTe、GaAs及CIGS为代表的的太阳能电池。

该技术与晶硅电池相比,优势在于所需材料较少且容易大面积生产,成本方面优势较明显。

第三代太阳能电池——基于高效、绿色环保和先进纳米技术的新型薄膜太阳能电池,如染料敏化太阳能电池(DSSCs)、钙钛矿太阳能电池(PSCs)和量子点太阳能电池(QDSCs)等。

钙钛矿电池钙钛矿是一类陶瓷氧化物,其分子通式为ABO3 ,呈八面体形状,结构特性优异;此类氧化物最早被发现,是存在于钙钛矿石中的钛酸钙(CaTiO3)化合物,因此而得名。

钙钛矿晶体的制备工艺简单,光电转换效率高,在光伏、LED等领域应用广泛。

钙钛矿型太阳能电池(perovskite solar cells),又被称作新概念太阳能电池,是利用钙钛矿型的有机金属卤化物半导体作为吸光材料的太阳能电池,属于第三代太阳能电池。

战略性新兴产业是未来经济社会发展的主导力量

战略性新兴产业是未来经济社会发展的主导力量

战略性新兴产业是未来经济社会发展的主导力量。

中共中央十七届五中全会强调要加快培育和发展战略性新兴产业。

《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》从我国国情和科技、产业基础出发,明确了节能环保、新一代信息技术、新能源、生物、高端装备制造、新材料、新能源汽车等七大重点领域。

根据国家发改委提出的“三步走”计划,到2015年,我国战略性新兴产业增加值占国内生产总值的比重将力争达到8%左右;到2020年,这一指标将力争达到15%左右。

战略性新兴产业将在我国转变经济发展方式的进程中发挥中流砥柱的作用。

战略性新兴产业是以重大技术突破和重大发展需求为基础的产业,对经济社会全局和长远发展具有重大和深远的引领带动作用。

与其他国家相比,我国发展战略性新兴产业在市场规模、举国体制、后发空间等方面具有明显优势。

战略性新兴产业发展目标和领域布局的背后,新的经济增长极正在规模空前的投资、科技力量的汇聚和一系列产业扶持政策的出台中逐渐形成。

但与此同时,体制机制障碍日益成为影响和制约战略性新兴产业发展的根本性瓶颈。

深化体制机制改革,是发展战略性新兴产业的当务之急,也是战略性新兴产业持续、健康、快速发展的关键。

制约战略性新兴产业发展的体制机制问题已经提升到国家战略层面的战略性新兴产业,正面临许多尚未打破的体制化僵局和机制障碍。

从根本上看,当前我国战略性新兴产业发展存在的诸多问题,深层次原因都源于体制机制。

主要体现在以下几个方面:一是科技与经济“两张皮”的问题依然存在。

一方面,支撑战略性新兴产业发展的科技储备不足,许多产业领域的关键和核心技术仍受制于人,创新能力亟待提升。

另一方面,围绕战略性新兴产业的科技创新活动目标导向不明、投入产出低效等问题依然程度不同地普遍存在;科研院所、高校和企业之间在技术和人才等方面的藩篱仍未完全打破,成果转化通道还不够通畅,全国目前平均科技成果转化率不到10%,新技术的规模产业化也存在很多体制机制上的障碍。

河南光伏行业的现状与情景

河南光伏行业的现状与情景

河南光伏行业的现状与情景“恒基伟业的太阳能电池项目马上就要开建,现在正在征地,规模为250MW(兆瓦)。

”3月25日,淇县朝歌日光新能源股份公司(以下简称日光新能源)董事长赵红军向记者透露。

日光新能源为鹤壁市目前唯一的光伏企业,2006年成立,2008年12月建成了一条年产1000吨高纯度多晶硅生产线,现产能为多晶硅1500吨,铸锭、切片250MW。

因此,恒基伟业此番前来鹤壁建厂,正好可与其配套,进一步完善当地的光伏产业链。

这只是河南光伏产业快速发展的一个侧面。

“家底”咋样?光伏产业基础还不错由于太阳能属永续能源,因而在能源短缺背景下,光伏发电技术,即利用太阳电池的光伏效应将光能转换成电能的技术,发展迅猛,由此形成的产业被称为光伏产业。

据业内人士介绍,目前光伏发电已发展出三代技术,第一代是以多(单)晶硅为基础的晶硅电池,第二代是成本更低的薄膜电池,第三代则是新兴的、尚未商业化的聚光光伏电池。

由于晶硅电池居于应用市场主流,占有90%的份额,因此,通常光伏产业链条习惯从最上游的石英砂原料开采等算起,涵盖工业硅初级提炼、高纯硅(多晶硅)提炼、铸锭(多晶硅)或拉棒(单晶硅)、切片,太阳能电池(包括硅材料电池、薄膜电池)的制造、组件封装、设备制造等。

也就是说,光伏产业链条很长,横跨冶炼、化工、装备制造、电子等多个领域。

这也注定了河南光伏产业的“内容”丰富多彩,而记者的调查采访发现,其“家底”也相当殷实。

以最具代表性的多晶硅生产为例,河南既有中硅高科这样年产能5000吨、居全国第三的企业,也有不少产能达到或超过1000吨左右的企业,比如,林州中升、日光新能源、洛阳世纪新源、中岳实业、济源中博等,还有不少属在建项目,比如,洛阳赛扬硅业、渑池普光硅业等。

而在多晶硅企业较为集中的洛阳市,2010年的产量达到了6500多吨。

与多晶硅、单晶硅配套的铸锭、圆棒、切片以及太阳能电池制造生产企业也有一大批。

比如,洛阳尚德目前电池片的产能为180MW,阿斯特光伏(洛阳)公司的产能为200MW,而刚在洛阳投资的上海超日(洛阳)太阳能公司则已形成50MW的电池片产能。

第三代太阳能技术高聚光HCPV与聚光CPV附股

第三代太阳能技术高聚光HCPV与聚光CPV附股

第三代太阳能技术高聚光HCPV与聚光CPV 附股使用晶硅电池和薄膜电池进行光电转换,分别是第一、第二代太阳能利用技术,均已得到了广泛应用。

利用光学组件将太阳光汇聚后,再进行利用发电的聚光太阳能技术,即高效的CPV系统发电,被认为是太阳能发电未来发展趋势的第三代技术。

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。

聚光型太阳能(ConcentratorPhotovoltaic,CPV)是指将汇聚后的太阳光通过高转化效率的太阳能电池直接转换为电能的技术,CPV是聚光太阳能发电技术中最典型的代表。

与晶硅和薄膜型平板式太阳能发电系统相比,CPV因其高转换效率和小得多的半导体材料用量,是最具有发展成为大型支撑电源潜力的太阳能发电方式。

通过简单复制的规模化部署,单一CPV电厂可以轻易达到MW 级规模,未来这一数字甚至有望达到100MW。

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,从而大幅减太阳能电池的用量。

一、CPV系统优势1、CPV系统具有转换率优势和耐高温性能。

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。

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(CPV)

聚光光伏(CPV)

聚光光伏聚光光伏(CPV)是指将汇聚后的太阳光通过高转化效率的光伏电池直接转换为电能的技术,CPV是聚光太阳能发电技术中最典型的代表。

使用晶硅电池和薄膜电池进行光电转换,分别是第一、第二代太阳能利用技术,均已得到了广泛应用。

利用光学元件将太阳光汇聚后再进行利用发电的聚光太阳能技术,被认为是太阳能发电未来发展趋势的第三代技术。

使用晶硅电池和薄膜电池进行光电转换,分别是第一、第二代太阳能利用技术,均已得到了广泛应用。

利用光学元件将太阳光汇聚后再进行利用发电的聚光太阳能技术,被认为是太阳能发电未来发展趋势的第三代技术。

技术展望有别与传统硅晶型以及薄膜型,聚光型太阳光电(HCPV)的技术最显着的优点在于它的高光电转换效率。

这种太阳电池芯片在聚焦太阳光500倍左右时它的光电转换效能介于36-40%之间,光电模组的效能在22-28%之间。

整个系统的效能在18-20%之间。

以年度发电量而言,在相同的条件下,系统(结合双轴追日技术)约是传统硅晶型的1.2-1.4倍左右,此点是HCPV技术的竞争优势。

HCPV技术最适合应用于大型电厂,特别是在阳光日照充足、干燥、低湿度的地区。

目前HCPV 的核心技术-三结化合物电池和高倍聚光技术的开发和制造已经突破了国外企业的封锁,目前在国内实现大规模量产的企业有国内上市企业三安光电旗下的日芯光伏,他们已经能够实现1000倍聚光和40%以上的光电转换效率。

日芯光伏科技有限公司参与了我国《聚光型光伏模块和模组设计鉴定和定型》认证技术规范制定工作,为通过本次认证,日芯光伏科技有限公司经过了申请、送样、型式试验、工厂检查、合格评定、发证等认证环节,也为我国今后聚光光伏组件的质量认证工作积累了宝贵经验。

系统效率比较能量转化效率薄膜型太阳能 7%~9%晶硅型太阳能 14%~17%第一代核能电厂 30%火力发电 36.8%聚光光伏(CPV) 27%~30%聚光光热 (CSP) 13%~19%。

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高倍聚光光伏(HCPV)电池作为第三代太阳能发电技术正逐渐成
为太阳能领域的新焦点
经过30多年的发展,高倍聚光光伏(HCPV)电池作为第三代太阳能发电技术正逐渐成为太阳能领域的新焦点,引起了行业内企业的追逐。

在日光照射较好的几个欧美国家,已通过了优惠的上网电价法,随着具有40%转换效率的Ⅲ-V 族半导体多结太阳能电池的普及和成本下降,高倍聚光光伏电池市场进入快速增长期。

与前两代电池相比,HCPV采用多结的砷化镓电池,具有宽光谱吸收、高转换效率、良好的温度特性、低耗能的制造过程等优点,使它能在高倍聚焦的高温环境下仍保持较高的光电转换效率。

高倍聚光光伏系统技术门槛较高且行业跨度大,涵盖半导体材料及工艺制造、半导体封装、光学设计制造、自动化控制、机械设计制造、金属加工等领域。

HCPV行业的产品包括了多结电池片外延材料、光电转换芯片、光接收器组件、聚光器、光伏模组、双轴跟踪器等。

电池芯片采用多结技术大幅提高光电转换效率
与硅基材料相比,基于III-V族半导体多结太阳能电池具有最高的光电转换效率,大致要比硅太阳能电池高50%左右。

III-V族半导体具有比硅高得多的耐高温特性,在高照度下仍具有高的光电转换效率,因此可以采用高倍聚光技术,这意味着产生同样多的电能只需要很少的太阳电池芯片。

多结技术一个独特的方面就是材料——可选择不同的材料进行组合使它们的吸收光谱和太阳光光谱接
近一致,相对晶硅,这是巨大的优势。

后者的转换效率已近极限(25%),而多结器件理论上的转换效率可达68%。

目前最多使用的是由锗、砷化镓、镓铟磷3种不同的半导体材料形成3个p-n结,在这种多结太阳能电池中,不但这3种材料的晶格常数基本匹配,而且每一种半导体材料具有不同的禁带宽度,分别吸收不同波段的太阳光光谱,从而可以对太阳光进行全谱线吸收。

HCPV芯片的生产过程如下,首先利用MOCVD技术在4英寸锗衬底上外延砷化镓和铟镓磷形成3结电池片的材料,然后在外延片上利用光刻、PECVD、蒸镀等技术,制备减反膜以及主要成份为银的金属电极,再经划片清洗等工艺,生产出HCPV芯片。

HCPV芯片的主要生产商有美国的Spectrolab、Emcore,德国的Azurspace,加拿大Cyrium,中国台湾Arima、Epistar等。

衬底剥离的芯片和量子点技术是目前HCPV芯片领域的新热点。

接收器要安全可靠稳定地应用于系统
聚光太阳能电池芯片被封装到光接收器中,接收器封装对太阳能电池进行保护,对会聚光均匀化,同时起到散热的作用。

接收器组件还包括旁路二极管和引线端子。

芯片的主要焊接工艺有回流焊和共晶焊,二者最主要的区别在于前者使用助焊剂焊接,在焊接后需要清洗去除残留助焊剂,而共晶焊使用无助焊剂的焊片焊接。

为了将电从芯片导出,需要进行金带键合将芯片和外围电路连接起来。

接收器组件的检验指标主要包括空洞率和电性能测试,空洞率是检验焊接良好与否的标准。

电性能方面,5.5mm×5.5mm接收器组件在500倍太阳光下的光电
转换率高达38.5%以上。

在实际使用中,还需要将接收器组件与二次光学器件、散热器封装在一起,组成完整的接收器。

二次光学器件可以降低对跟踪器高精准度的要求,并使通过涅尔透镜聚焦后的光斑更加均匀地照射到电池芯片上。

二次光学元件通常是光学玻璃棱镜或中空的倒金字塔金属反射器。

为了最大限度地利用太阳能资源,节省芯片材料以降低成本,可以提高电池的聚光倍数,
这就对散热系统提出了更高的要求。

目前国内三安光电已经做到1000倍聚光,相应的DBC使用了导热系数较Al2O3更高的AlN材料。

值得注意的是,将光电和光热结合起来的系统,聚光后产生的较多能量可再次转化为电力或热水,大大提高能源的利用率。

为提高聚光太阳能电池的可靠性,国际电工委员会(IEC)已制定了作为聚光太阳能接收器和组件之评估标准的国际标准—IEC62108,通过热循环、绝缘等一系列的检验标准,规定了聚光太阳能接收器的最低设计标准与质量要求,确保其在露天环境下安全、可靠、稳定地应用于光伏系统中。

太阳能跟踪器精度和有效性提高HCPV性能
太阳能跟踪器是用于保持太阳能电池板随时正对太阳,使太阳光的光线随时都垂直照射到太阳能电池板的动力装置。

跟踪器主要分为单轴跟踪器和双轴跟踪器两种。

单轴型适用于对跟踪精度要求比较低的Si太阳能电池或槽式聚光系统,如应用于楼顶的系统,其发展方向趋于小型轻便。

双轴型适用于对跟踪精度要求高的聚光太阳能电池发电系统,其跟踪精度可达0.1°,主要应用于大型发电站,产品向大中型、稳固性高方面发展。

太阳能跟踪器按照追踪方式分类主要有传感器追踪、计算太阳运动轨迹追踪和混合型追踪。

传感器追踪方式采用光电传感器检测太阳光与电池板法线的偏离度,实现反馈跟踪,其追踪精度为0.1°,但受天气影响大。

太阳运动轨迹追踪方式是根据太阳的实际运行轨迹按预定的程序调整跟踪装置,这种追踪方式能够全天候实时跟踪,其追踪精度约为0.5°。

混合型结合了两者的优点,在天气状况良好时,采用传感器跟踪保证追踪精度;在天气状况不好时,追踪方式由传感器跟踪转为视日运动轨迹追踪方式。

根据统计,HCPV系统失效有90%源于跟踪器失效。

应降低企业进入聚光太阳能电池产业门槛
从技术角度分析,降低光伏电池成本的主要途径有5个:一是通过全光谱吸收进一步提高电池芯片的光电转换效率,二是通过衬底重复使用降低芯片制造成本,三是增加系统的聚光倍率和提高整个组件的光学效率,四是将光能和热能进行综合利用,五是采用大幅度降低成本的聚光系统。

从市场层面讲,随着聚光光伏技术进一步成熟和生产规模的进一步扩大,预计未来几年内其综合成本即可低于晶硅和薄膜电池。

若要每度电降至0.1美元以下,就要求安装好的系统费用从现在的5~8美元/瓦降至2美元/瓦,芯片的造价从8~10美元/平方厘米降至3~5美元/平方厘米。

而要实现这样的目标,没有一定的产业规模是不可能的,这就要求更多的企业参与进来。

目前世界上各大开发公司从芯片开始,对HCPV发电系统整个产业链做垂直整合,如美国的Solfocus公司、Amonix公司、Emcore公司,德国的Concentrix公司(现已被Soitec收购)等。

这些公司都站在HCPV技术研发的前沿,有自己独立的设计体系,使得其他企业很难参与,这在一定程度上提高了技术门槛,阻碍了产业发展。

英沃泰公司从行业做大做强的高度考虑,一直致力于碾平高倍聚光太阳能发电技术的技术门槛,以帮助更多的企业顺利进入这个行业。

公司现在的主要产品是接收器组件,是光伏模组中的核心部件。

这些接收器组件为许多做HCPV光伏模组开发和系统集成的企业铺平了进入HCPV行业的道路。

同时我们还为没有任何设计经验的企业提供光伏模组的参考设计,加快了这些企业的研发进度。

从政策层面讲,聚光太阳能发电技术同其他的光伏发电技术一样,在政府推动下才能有所发展。

欧洲的光伏发电应用是做得最好的,在德国、西班牙、意
大利等欧洲国家,政府给予很大力度的上网电价补贴。

相对于水力发电、风力发电,太阳能光伏发电由于对环境影响较小而备受青睐。

HCPV相对其他光伏发电技术来说,其巨大的降低成本的潜能,使其在多种新能源技术竞争中处于优势。

高倍聚光器和光伏模组技术不断提高
高倍聚光方式主要有反射和透射两种,实用HCPV发电系统的聚光倍数为500×1200倍,商业化高倍聚光光伏发电系统效率在23%~28%之间。

菲涅尔透镜易于设计和模拟而且成本较低,是聚光光伏系统中采用该透镜的主要因素。

美国主要的聚光太阳能系统开发公司Solfocus、Amonix、Emcore和德国的Concentrix(SOITEC)公司都采用菲涅尔透镜为聚光器。

然而要满足高倍聚光系统要求,实现长期抵御环境侵蚀,菲涅尔透镜的制造还面临着一系列挑战。

目前有多种工艺技术制造菲涅尔透镜,如对有机玻璃(PMMA)进行注塑和热压以及玻璃上涂复硅凝胶(SOG)等,这些都需要较复杂的工艺制作过程。

透光率、光斑均匀性、焦距、工艺一致性、像差、抗紫外、抗风沙能力等都是评估透镜的重要指标。

PMMA和SOG透镜是现在最通用的两种菲涅尔透镜。

高倍聚光光伏模组包含了一次透镜、接收器、箱体和透气装置。

单个模组的功率从几十瓦到上千瓦不等,取决于系统和跟踪器设计。

IEC62108[Concentrator photo voltaic(HCPV)modules and assemblies-Design qualification and typeapproval]是目前唯一的聚光太阳能接收器和组件之评估标准的国际规范。

美国Solfocus是为数不多的在系统设计中采用了反射光学系统的HCPV厂家。

利用大型抛物镜面碟来做反射光学系统被认为是大幅度降低聚光器制造成本的有效途径,正逐步在热电联产(集成PV+太阳热能)系统中采用。

在这里给大家介绍一下加拿大的MorganSolar。

他们开发了一种独特的光学设计(LightguideSolarOptic),被认为是CPV系统的重大突破,使得光伏模组在同等聚光倍数下变得更加轻更加薄,在大大降低模组生产成本的同时也降低了其对跟踪器的要求。

Morgan的光学系统还能有效地减少芯片上红外光的辐射,从而解决了散热问题。

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