国内聚光太阳能(CPV)市场发展 相关产业亟带提升

2009-06-20 01:48:57 13330
  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。光伏发电经历了第一代晶硅电池和第二代薄膜电池,目前产业化进程正逐渐转向高效的CPV系统发电。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。
 
CPV系统优势多
  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。
  随着CPV技术的更加成熟以及生产规模的进一步扩大,普遍预计今年内即可实现较低的平准化电力成本,低于晶硅和薄膜电池。在未来,若对光伏发电设备的生产环节征收碳排放税,CPV的投资回收期仅会延长1~2个月,晶硅和薄膜电池均会延长1年以上,届时CPV的相对成本优势将更加明显。

  CPV技术中除了关键的新一代太阳能电池以外,CPV系统的另一个重要组成部分就是光学部件的应用。 通常选择菲涅尔透镜(FRESNEL LENS)将太阳光聚焦到入光面1/10至1/1000甚至更小的接收面上或太阳能电池上(SOLAR CELL)上,比传统平板光伏(FPV)发电效率提高30%以上,满足太阳能聚光发电(CPV)和聚热系统(TPV)中高能量高温需求。
  菲涅尔透镜作为聚光光伏系统中重要的光学器件,其性能优劣直接影响着CPV系统的聚光率的高低。从光学效果上来讲,要求有尽量高的光线透过率、能量汇聚率及较高的聚光倍数;
  从耐候性能上来说,因为在户外使用,要求能抵挡外界环境的侵蚀,以及具有较强的抗冻耐热能力,保证在户外长时间正常工作。
因此,对菲涅尔透镜本身品质具有较高的要求,其设计和制造设计到多个技术领域,包括光学工程,高分子材料工程,CNC机械加工,金刚石车削工艺,镀镍工艺;模压、注塑、浇铸等制造工艺。
    国内拥有菲涅尔透镜设计及制造能力的公司不多,成都菲斯特科技有限公司作为成都光电显示工程技术中心的依托单位,从1999年开始致力于菲涅尔透镜的研究、开发和生产。
  拥有先进的大型单点金刚石超精密模具加工设备和多种生产手段,擅长大型、高精密菲涅尔透镜的设计、开发和生产,最大模具加工直径可达Φ2000mm。(来源:编译)
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