聚光光伏
光伏应用技术介绍课件
光伏技术的定义
光伏技术是一种将太 阳能转化为电能的技
术
主要通过光伏电池将 太阳能转化为电能
光伏电池主要由半导 体材料制成
光伏技术广泛应用于 太阳能发电、太阳能
热水系统等领域
光伏技术的分类
晶体硅光伏技术：包括单晶硅和多晶硅光伏技术，是目 前最成熟的光伏技术。
薄膜光伏技术：包括铜铟镓硒（CIGS）、钙钛矿 （Perovskite）等，具有轻便、柔性、可弯曲等优点。
为军事能源
09
太阳能环保： 利用光伏技术 将太阳能转化
为环保能源
10
太阳能教育： 利用光伏技术 将太阳能转化
为教育能源
光伏技术的起源
01
1839年，法国科学 家埃德瓦·贝克勒尔
发现光伏效应
02
1883年，美国发明 家查尔斯·弗里茨首 次将光伏效应应用
于发电
03
1954年，美国贝尔 实验室研制出第一 个实用的光伏电池
太阳能照明： 利用光伏技术 将太阳能转化
为照明能源
04
太阳能建筑： 利用光伏技术 将太阳能转化
为建筑能源
05
太阳能交通： 利用光伏技术 将太阳能转化
为交通能源
06
太阳能农业： 利用光伏技术 将太阳能转化
为农业能源
07
太阳能通讯： 利用光伏技术 将太阳能转化
为通讯能源
08
太阳能军事： 利用光伏技术 将太阳能转化
光伏发电系统
太阳能电池板：将 太阳能转化为电能
逆变器：将直流电 转换为交流电，供 家庭或企业使用
监控系统：实时监 控发电系统的运行 状态和发电量
控制器：控制电池 板的工作状态和充 电过程
储能设备：储存多 余的电能，供夜间 或阴雨天使用
【国家自然科学基金】_聚光光伏_基金支持热词逐年推荐_【万方软件创新助手】_20140730
科研热词 推荐指数 太阳能 3 光伏系统 3 高倍聚光 2 输出功率 2 聚光倍数 2 聚光 2 热沉 2 歧管式微通道 2 太阳能电池 2 冷却 2 高倍聚光光伏太阳能电池(hcpv) 1 风力发电 1 转换效率 1 蒙特卡罗法 1 菲涅尔透镜 1 聚风 1 聚光比 1 聚光器 1 聚光单元 1 聚光光伏 1 联动装置 1 空间太阳能 1 热管散热器 1 模拟分析 1 楔形棱镜 1 平板玻璃镜 1 平板式环路热管(flhp) 1 对称型二次反射聚集器 1 太阳跟踪 1 太阳能光伏电池 1 复合发电系统 1 均匀性 1 叠层聚光 1 变负荷启动运行 1 反重力 1 冷凝器 1 光学效率 1 光学分析 1 光伏发电 1 光伏产业 1 不均匀传热 1
科研热词 聚光光伏系统 能流密度 热力学 有效能 太阳能 分频技术 分频 光谱辐射 光学模型 光伏发电 二次反射
推荐指数 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2010年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28
2012年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47
科研热词 聚光光伏 聚光器 太阳能 菲涅耳透镜 电池温度 非成像光学 输出特性 辐照度 菲涅耳聚光光伏系统 菲涅尔透镜 腔式吸热器 聚光光伏系统 聚光光伏电热联用 聚光光伏发电系统 聚光 粒子群优化算法 砷化镓太阳电池 短路电流 电热联产系统 电池 理论分析 热管散热器 热水循环系统 温度 数值模拟 抛物槽式光伏聚光器 开路电压 建筑供用能系统 建模 应用光学 带聚焦 定日镜场 太阳能流 太阳电池 多曲面聚光 围护结构 参数分析 匀光 几何聚光比 光电转化率 光电子学 光伏光热一体化 仿真 不均匀传热 tracepro仿真 cpv技术 (火用)效率
聚光光伏与温差联合发电装置的研究
中 图 分 类 号 ： Ｍ６ ５ Ｔ １ 文献标 识码 ： Ａ 文 章 编 号 ： ０ ５４ ４ （ ０ ２ ０ — ０ ７ ０ １ ０ — ６ ２ ２ １ ） ５０ １ — ３
１ 引 言
随着 经济 发 展 ， 源 需 求 越 来 越 大．能 源 储 能 存 的有 限量 问题 促 使 人 类 去 开 发 、 找 和 应 用 新 寻 的替代 能 源．世 界各 国 Ｅ益 重视 环 境及 可 持 续 发 ｌ
系统 整体 设计 如 图 １所 示 ， 件 主 要 由聚光 硬 光 伏发 电模 块及 半 导体 温差 发 电模 块 组成 ．聚光 发 电模 块 主要 由 ２ ０ｍｍ×２ ０ ｍｍ 菲 涅尔 透镜 、 ４ ４
ｉ ｏｍｍ × １ ０ ｍｍ 砷 化 镓 多 结 电 池 及 ６ ０ｍｍ×
Ｉ ｌ ｌ Ｊ
太阳辐射
菲涅尔透镜
聚 光 发 电可 以提 高 太 阳 电 池 的光 电转 换 效 率， 温差 发 电则 恰 好 利 用 了光 伏 发 电 中不需 要 的 热能 ， 合 聚光 发 电和 温 差 发 电 可 实 现太 阳 能 能 结 量 的整体 利 用效 率 ．但 是 目前 研 究 中设 计 结 构 复 杂 ， 此 ， 们 提 出 了 基 于 砷 化 镓 多 结 太 阳 能 电 因 我 池 、 导 体温 差 发 电片 的 聚光 光伏 与 温差 联 合 发 半
＼ ｆ Βιβλιοθήκη 池 图 １ 聚 光 光 伏 与 温 差 联 合 发 电装 置 示 意 图
收 稿 日期 ：０ １１ －４ 修 改 日期 ：０ １１－ １ ２ １—１１ ； ２ １－２２ 资 助 项 目 ： 西 省 研 究 生 教 育 创 新 基 地 资 助课 题 ； 昌 航 空 大 学 “ 小 ” 助 课 题 ； 昌航 空 大 学 测 试 与 光 电 工 程 学 院 江 南 三 资 南
多曲面槽式聚光光伏发电组件光学性能研究
多曲面槽式聚光光伏发电组件光学性能研究侯静;常泽辉;温雯;郑宏飞;江钒【摘要】根据多曲面槽式聚光器的聚光性能,提出一种新的应用于光伏发电系统的聚光器结构设计方法,建立详细完整的三维模型,采用光学追迹、几何光学分析等方法对模型中的光学性能进行仿真计算研究.通过追迹模拟,直观地再现了聚焦光线的分布、焦斑宽度,并对其几何光学效率、聚焦中心偏移量随入射偏角的变化关系进行了计算和分析.结果表明,当入射偏角不大于2.8.时,此聚光系统的几何光学效率为99.81％,聚焦中心偏移量随入射偏角呈线性变化.所建立的模型可为聚光光伏发电系统的光学效率研究提供参考.【期刊名称】《电源技术》【年(卷),期】2014(038)006【总页数】4页(P1081-1084)【关键词】多曲面槽式聚光;光学性能;光伏组件【作者】侯静;常泽辉;温雯;郑宏飞;江钒【作者单位】内蒙古建筑职业技术学院机电与暖通工程学院,内蒙古呼和浩特010070;北京理工大学机械与车辆工程学院,北京100081;内蒙古工业大学能源与动力工程学院,内蒙古呼和浩特010051;内蒙古建筑职业技术学院机电与暖通工程学院,内蒙古呼和浩特010070;北京理工大学机械与车辆工程学院,北京100081;北京理工大学机械与车辆工程学院,北京100081【正文语种】中文【中图分类】TM914聚光光伏发电系统是降低光伏发电成本的有效途径之一，它通过使用聚光器来提高入射到光伏组件单位面积上的辐照度，这有助于在相同电能负荷下，减少光伏组件所需的面积，用便宜的光学材料代替昂贵的半导体材料，提高了发电系统的成本综合效益[1]。
应用在光伏发电系统上的聚光装置分为菲涅尔(Fresnel)透镜折射聚光系统和抛物面反射聚光系统。
但是两者都需要使用成本较高的太阳跟踪装置、易集尘、风阻大[2]，而且在较高的聚光比下，常规光伏组件工作温度超过100℃，导致光电性能提高有限，需要附加生成空冷型或水冷型的电热联供系统才能保证系统工作稳定[3-4]。
国内首座太阳能聚光光伏示范电站在鄂尔多斯市建成
■转载 自＜ 能源 网》 ２ ０ 一ｌ ６ 新 ０ ７ ２—０
中美垃圾发 电制肥１ １ ） 总 ２期
２０ ０２年西藏 实施 “ 电 到乡” 程 ， 送 工 在那 曲共建 造 ｌ ０座风 光 互 补 电 站 ， 目前 运 行 状况 良好 。 到
目前，０ ｌ０ Ｗ 风力发 电系统技术成熟 ， １０ Ｏ ０ 与太阳能互补发 电在那曲地区应用较多。 近 ｌ 年来 ， ０ 风力发电产业飞速发展， 风力资源作为最便宜的可再生 能源之一受到广泛 的 关注。《 可再生能源法》 更是确立了风力发电的战略地位 ， 确立了总量 目标制度 。
元。
载 自《 天都 市报》 ２ ０ —１ 楚 ０７ １
－
一
２ ６
国内首座太 阳能 聚光光伏示范 电站在鄂尔 多斯 市建成
目 前国内首座太阳能聚光光伏示范电站在鄂尔多斯市伊金霍洛旗建成 。 该项 目由伊泰集 团投资 ２ ０ 万元建设 ，０６年 １ １０ ２０ ０月开工建设 ， 采用 中国科技大学陈应 天教授发明的数倍聚光光伏发电系统 ， 总装机容量 ２ ５ Ｗ， ０ ｋ 安装 了 ２ ０Ｗ 太 阳能聚光光伏 电 ０ｋ 池和 ５ Ｗ 常规平板太阳能光伏 电池 ， ｋ 将进行太阳能聚光光伏发电和常规平板太阳能光伏发电
系统和传统平板光伏发 电系统的对 比测试和分析后显示 ， 型光伏发 电系统可以节省 ２ ％的 新 ５ 初 始投 资 、 加 ２ ％的发 电量 、 增 ５ 降低 ５ ％的光伏 发 电成本 。除此 之外 ， 系统 还 拥 有不 受天 气 ０ 该
碟式光伏发电聚光器玻璃镜快速调整装置研制
碟式 光 伏发 电 聚光 器 （ １采 用 多 块平 面反 射 镜并 陶 ） 通 过巧 妙 的结 构设 计 ， 射 光线 经各 块平 面 镜反 射 后 ， 入 均 功 能 。 而提 高单位 面 积太 阳能 电池 的发 电效 率 。 聚光 从 该 器 的外形 象 阳光 下 翩 翩起 舞 的 蝴蝶 ， 光倍 数 可 达到 ２ 聚 ～
ｄ ｖｃ ｆ ｈ ｏ ｄ ｎｅ ｒ ｒｗ ｉｈｃｎｂ ｓｄ ｔ ａｊｓ ｑ ｉｋｙｔｅｆ ｔ ｏ ｄ ｎ ｅ ｉ ｏ ｎ ｅ ｌ ｗ ａｈ ｒＩ ｉ ｅｉｅｏ ｅｃｎ ｅｓ ｒ ｒ 。 ｈｃ ａ ｅｕｅ ｏ ｄｕ ｔ ｕｃ ｌ ｈ ａ ｃ ｎ ｅ ｓｒｍ ｒ ｒ ｄ ｒａｌ ｅ ｔｅ．ｔ ｓ ｔ ｍｉｏ ｌ ｒ ｕ —
化尝试 ， 美 闫利 用 菲涅 尔透 镜 可 实现 ３ ７倍 的 聚光 ， 如 ～ 但 由于 透射 聚光 的 光强 均 匀性 较差 和 制造 难度 大 ，性 价 比
ｌ 倍 ， 面镜 的利 用率 ２ 平
高 达 ８ ％以上 ， 别适 ５ 特 合 于 各 种 规 模 光 伏 发 电系统 。同时经 过设计
ｔ ａｊｓ ． ｏ ｄｕｔ
Ｋ ｙｗｏ ｄ ： ｉ － ｙ ｅｃ ｎ ｅ ｓ ｒ ｐ ｏｏ ｏ ａｅ ｒｉ ＇ ； ｕｃ ｌ ａ ｉ ｓ ｎ ｅ ｉｅ ｅ ｒ ｓ ｄｓ ｔｐ ｏ ｄ ｎ ｅ ； ｈ ｔｖ ｈ ｉ； ｎ ｒ ｑ ｉｋｙ ｄｕ ｔ ｇ ｄ ｖｃ ｃ ｅ ｏ ｉ
由于 自动跟 踪 太 阳的 聚光 光伏 发 电 系统将 数倍 的 太 阳光 聚集 到太 阳 电池组 件 一 ｋ，使 产生 同样 电能所 需要 的 半 导体 材料 大 大减 少 ，相 当于 用普 通 材料 代替 昂贵 的半 导体 材料 ， 因此能 够大 幅度 降低 光伏 发 电成 本 。 过 聚光 通 提高 太 阳电 池组 件发 电 的效 益 ，国外 已经有 过 一些 工业
旋转曲面光伏发电聚光器优化设计
（ 集美大 学 机 械工程学 院 ， 门 ３ １ ２ ） 厦 ６ ０ １
Ｒｅ ｅ ｒ ｈ ｏｎｔ ｅ ｒｔ ｔ ｇ ｓ ｒ ｃ ｈ ｔ ｖ ｌ ｉ ｎ ｒ ｙ ｐ ｒ ｂ ｌ ｉｈ ｃ ｎ ｅ ｔ ｔ ｒ ｓ ａ ｃ ｈ ｏ ａ ｉ ｕ ｆ ｅ ｐ ｏ ｏ ｏｔ ｃ ｅ ｅ ｇ ａ ａ ｏ ｉ ｄｓ ｏ ｃ ｎ ｒ ｏ ｎ ａ ａ ｃ ａ
３ ０ ｎ２ ２ －０ ９４ ２６ ＆ ０ ２－ ７ ０ ８ ２ Ｏ 加 ２ ２ ＆ ０
２５ ４０
工精度及表面质量 ， 提高机床的使用寿命 。 同时 ， 铣刀在采用顺铣 时，刀具在实际铣削工件之前有一 刮擦工件 已加工面的过程 ， 因
而使被加工面较逆铣后 的加工表面粗糙。
ｐｏｒｍｍ ｎ ， ｅｒｔ ｙＳ ￣ ｃ ， ｈｃ ｈ ｅ ｙａｏ ｎ ｉ ｅｃ ｎｅ ｉｏ ｒｔ ｉ ， ｉ ｎｕｅｔａ ｅ ｒｇａ ｉｇｔ ｏａ ｕｇ ｅ ｗ ｉ ｓａ ｄｂ ｒｕ ｄｎ ｔ ｅ ｔ ａ ｓ ｏ ｔ ｎ ｗｌｅ ｒ ｈｔ ｈ ｈ ｒ ａ ｈ ｐ ｇｈ ｒｘ ｆ ａｏ ｌｓ ｔ
ｓｎｉ ｔ ａ ｎ ｏｍｙｉａ ｉ ｅｔ ｔｅｃｎ ｅ ｓｒ ｔｈ ｏｔ ｃ ｃ ｌ ｎｓｌ ｅｌ ａ ｌｈｏｇ ｅ ｕ ｌ ｈ ｒｕ ｌ ｒ ｌ ｒ ｄａ ｏｄ ｎｅ ｅｂ ｔ ｍ ｏ ａ ｉ ｕ ｏ ｏ ｃｌｐ ｎ ｒｕ ｈｔ ｇ ｃｔ ｆ ｒ ｔ ｏ ｈ ａｔ ｏ ｆ ｒ ａ ｒ ｒ ａ ｅ ｔ ｈ ｒｔ ｉｇｒ ｅ ｔ ｅ ｕ ａｅ ｏ ｎ ｆ ｃｉ ｒ ｃ ． ｔ ａ ｅ ｌ ｖ ｓｆ
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太阳辐照度对太阳电池特性的影响文献综述
太阳辐照度对太阳电池特性的影响文献综述摘要：本文综述了太阳辐照度对太阳电池特性的影响的相关文献。
所研究的内容与聚光光伏技术密不可分，所以本文先对聚光光伏技术及其发展做了简单的归纳总结。
接着从太阳电池整列（单晶硅、多晶硅、空间太阳电池、砷化镓太阳电池）、太阳电池组件（晶体硅、多结电池、薄膜太阳电池）等多个方向综述了太阳辐照度对不同太阳电池特性的影响。
得出太阳辐照度的改变会对太阳电池有两个显著的影响：一、随着太阳辐照度的增加，光生电流随之增加，从而导致短路电流I sc线性增加，开路电压V oc对数增加，输出功率P、填充因子FF和转换效率η也随之变化；二、太阳辐照度增加了，电池表面的温度升高，从而使禁带宽度变窄，短路电流I sc小幅度增加，开路电压V oc减小，串联内阻变大，对输出功率P、填充因子FF和转换效率η产生影响。
关键词：太阳辐照度；太阳电池特性；聚光；转换效率1引言现今，能源危机问题日渐严峻，人类迫切需要研究开发新的节能、环保、可持续发展的能源以代替已日渐拮据的传统常规能源。
太阳能光伏发电技术便是在这种趋势下研究出来一种非常重要的新能源利用方式。
现在制约太阳能光伏发电技术大规模的运用的仍是发电成本太高，降低发电成本有两种途径：提高光电转换效率和降低电池组件生产成本。
直接入射到地球表面的太阳辐照能流密度很低，为了获得较高的电流、电压需要大面积的太阳电池。
如果聚光，一可以增加太阳辐照能流密度，从而增加电池输出功率，提高效率等；二又可以用相对便宜的聚光器部分代替昂贵的太阳电池,从而达到降低光伏发电系统成本的目[1]。
因此就能节省下来大量资金，可以使用工艺先进、效率更高而价格较贵的电池来提高整个系统的性能[2]。
正是因为这样的原因，聚光光伏技术具有广阔的应用前景。
聚光的目的就是为了提高太阳辐照度，所以了解太阳辐照度对太阳电池特性的影响非常有必要。
本文是有关不同太阳辐照度对太阳电池特性影响的综述，在与聚光光伏技术有关的文献中对这方面有大量提及，在其他对太阳电池特性研究的文献中也有不少提及。
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聚光光伏行业：成本下降将带来井喷式发展
来源:东海证券作者: 【大中小】浏览:38次评论:0条
聚光光伏(CPV)技术是聚光型太阳能应用的一种,通过透镜或镜面将接收到的太阳能放大成百上千倍,然后将放大的能量聚焦于效率极高的小光电池上。
CPV与晶硅和薄膜发电的本质区别在于光伏反应前是否将太阳光汇聚。
我们调研的格尔木3兆瓦CPV电站一期工程自9月30日正式并网发电以来设备运行稳定,光电转换效率达25%以上,满足设计要求。
这是迄今为止国内最大规模的高倍聚光光伏电站,也是世界上规模最大的几个并网高倍聚光光伏电站之一。
电站二期工程聚光倍数更高,发电成本更低。
二期工程预计明年7月份可完成全部3MW 装机容量,聚光倍数将翻番至1090倍,电池芯片使用量减少,系统光电转换效率更高,可靠性进一步提高,维护成本降低,模组体积减小使太阳追踪系统更加轻便,安装及维护更加灵活,发电成本将进一步降低。
CPV发电成本未来将进一步下降,从而使其具有大规模推广的可能。
成本下降的主要途径包括技术进步与产业化。
电池与透镜技术革新将提升整体效率,间接降低系统成本。
产业化推进后,规模效应终将显现。
未来CPV发电将会快速发展,但不会取代晶硅与薄膜的位置,CPV的电池转换效率高、耗材少,系统占用土地面积小,但是整体系统结构也较为复杂,这些特点使得它较为适合建设中大型电站。
聚光、晶硅、薄膜三者各自的比较优势决定了在未来一段时间内它们将齐头并进,各有其适合发展的领域。