文档介绍：年第期上海电力
聚光光伏发电技术研究与展望
袁爱谊,王亮兴
上海太阳能工程技术研究中心,上海
摘要:太阳能光伏发电技术近年来发展迅速,但较高的发电成本制约了其大规模的发展。聚光光伏发电技
术以其高转换效率,低成本等优势在光伏发电系统中倍受瞩目。文章介绍了聚光光伏系统的构成,以及国际
上主要研究聚光光伏技术的公司和研究机构的技术水平、最新的研究成果及其产品,分析了聚光光伏技术的
发展目标和应用前景。
关键词:太阳能;聚光光伏技术;聚光太阳能电池;聚光太阳能组件
中图分类号: 文献标识码:
~倍,称为中高倍聚光。图所示为聚
引言
光太阳能电池与普通太阳能电池效率的发展历
开发新能源和可再生清洁能源是全世界面临程。和普通太阳能电池一样,聚光太阳能电池的
的共同课题。在新能源中,光伏发电倍受瞩目,但峰值功率会随着温度的升高而降低,而聚光太阳
由于过高的成本,目前还未能充分进人市场。聚能电池又是在高光强、大电流下工作,一套设计合
光光伏发电技术是用比较便宜的聚光器来部分代理的散热系统对提高发电效率,延长使用寿命起
替昂贵的太阳电池,以减少给定功率所需的电池到十分重要的作用。散热系统分为主动式冷却和
面积来降低成本,系统中太阳能电池的费用只占被动式冷却二种。主动式冷却是指用流动的水或
系统总费用的一小部分,所以可以采用工艺先进、其它介质将聚光组件工作时产生的热量带走,以
效率更高而价格较贵的电池来提高整个系统的性达到冷却太阳电池的目的;被动式冷却是指太阳
能。同时,通过聚光器而使较大面积的阳光汇聚能电池方阵产生的热量通过散热器直接散发到大
在一个较小的范围内,并将太阳能电池置于光斑气中。主动式冷却可以更好地降低太阳能电池的
或光带上,以增加光强,,如果冷却系
的缺陷,可以获得更多的电能输出。统出现问题,太阳能电池组件可能由于过高的温
度而烧毁。被动式冷却有较高的可靠性,在聚光
聚光光伏发电系统的组成
倍率小于倍的情况下,都可以考虑使用被动
聚光光伏发电系统由聚光太阳能接收器、聚冷却方式。
光镜、太阳跟踪机构组成。
聚光太阳能接收器包括聚光太阳能电池、旁

路二极管和散热系统等。聚光太阳能电池是将光
解
能转换为电能的器件,与普通的太阳能电池相比, 较

聚光太阳能电池接收到的电流密度是普通太阳能

电池的几十到几百倍,这就需要聚光电池的电阻

尽量小,以减少功率损耗,同时要设计适合采集高
年份
电流密度的电池栅线。目前国际上聚光电池主要
有硅聚光电池和—族多结聚光电池两种。图聚光太阳电池与普通太阳电池
效率发展历程
硅聚光电池价格便宜,效率稍低,但聚光倍率低,
聚光器依光学原理可分为折射聚光器、反射
一般不超过倍;—族多结聚光电池价格
聚光器和荧光聚光器等。在聚光技术中,折射透
昂贵,效率高,聚光倍率通常在倍以上。聚光
镜主要使用菲涅耳透镜,这种透镜具有质量轻、厚
倍率在~ 倍,称为低倍聚光;聚光倍率在
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度薄的特点,更适合大面积使用;反射聚光器主要
是镜面反光板,根据聚光倍