低材料成本和高效率將推動(dòng)聚光光伏井噴
[導(dǎo)讀]聚光光伏（CPV）行業(yè)各領(lǐng)域發(fā)展迅速。企業(yè)良好發(fā)展的原因是他們利降低了該技術(shù)的成本并提高了效率。CPV公司正從多方面提高吸引力。他們不僅尋求安全項(xiàng)目和展示比傳統(tǒng)光伏更優(yōu)越的性能，還將不斷尋求機(jī)會(huì)壓低發(fā)電成本
聚光光伏（CPV）行業(yè)各領(lǐng)域發(fā)展迅速。企業(yè)良好發(fā)展的原因是他們利降低了該技術(shù)的成本并提高了效率。
CPV公司正從多方面提高吸引力。他們不僅尋求安全項(xiàng)目和展示比傳統(tǒng)光伏更優(yōu)越的性能，還將不斷尋求機(jī)會(huì)壓低發(fā)電成本(LCOE)。
一些業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，低材料成本和高效率是降低電力生產(chǎn)成本的關(guān)鍵。
SoitecSolar——一家快速發(fā)展的公司，認(rèn)為這是一條正確的路。
高效率可以最佳地利用材料。Soitec使用低成本材料生產(chǎn)CPV組件，如鋁、玻璃和硅樹脂等材料。
“多結(jié)太陽能電池的CPV聚光光伏組件覆蓋率減少到只有0.2％。但CPV的效率大約是傳統(tǒng)光伏的兩倍。這意味著，一平方米的CPV模塊所轉(zhuǎn)化的太陽光電力是一平方米傳統(tǒng)組件所轉(zhuǎn)化電力的兩倍?！备トR堡的SoitecSolar總經(jīng)理Hansj?rgLerchenmüller說。
既然LCOE指是系統(tǒng)成本和產(chǎn)能，Semprius等公司都在不斷努力提高效率，降低系統(tǒng)成本（$/W）和提高整體能源產(chǎn)率（kWh/kWp），以降低$/kWh。例如，Semprius說，它重點(diǎn)研究電池和光系統(tǒng)，來盡量減少損失，提高效率。
在分享公司做法時(shí)，Soitec的Lerchenmüller說，在直接垂直照射（DNI）的陽光充足地區(qū)，整體能源產(chǎn)率通常為2000kWh/kWp。
“通過提高效率來降低$/W的系統(tǒng)成本。我們計(jì)劃在未來幾年提高效率，例如，開發(fā)高效多結(jié)太陽能電池——智能電池。我們也計(jì)劃通過提高產(chǎn)量來改善規(guī)模經(jīng)濟(jì)，”Lerchenmüller說。
持續(xù)改進(jìn)
業(yè)內(nèi)人士樂觀地指出，HCPV電池和組件技術(shù)將有更大的突破。
Lerchenmüller說，Soitec正不斷努力改進(jìn)CPV產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)性。
“我們利用CX-S530已經(jīng)獲得了第五代CPV系統(tǒng)，相比第四代降低了約35％的成本，”他說，“我們現(xiàn)在用30%的高效組件實(shí)現(xiàn)了在高效CPV技術(shù)上的工業(yè)實(shí)施?！?BR>
在弗賴堡，Soitec公司目前經(jīng)營著完全自動(dòng)化的70MWp生產(chǎn)線。為了供應(yīng)市場，該公司還另外在圣地亞哥成立一條280MWp的生產(chǎn)線。
“總體而言，我們已經(jīng)向14個(gè)國家提供超過10MWp容量的組件供應(yīng)，”Lerchenmüller說。
該團(tuán)隊(duì)通過逐步改善光系統(tǒng)、組件設(shè)計(jì)和生產(chǎn)流程來提高聚光型組件的效率。lerchenmüller說：“我們提高了電池在透鏡焦點(diǎn)中心的定位精度。我們計(jì)劃進(jìn)一步提高工作效率，例如，開發(fā)一種高效多結(jié)太陽能電池?！?BR>
而總部位于加利福尼亞州圣何塞市的SolarJunction最近展示了能夠提供44%效率的三結(jié)電池，該公司認(rèn)為可以進(jìn)一步提高這個(gè)效率。
“為了實(shí)現(xiàn)更高超過45％的更高效率，需要在太陽能電池上添加更多結(jié)。四結(jié)電池將能提供44-47％的效率，而五結(jié)及六結(jié)電池當(dāng)然可以將效率提高到50％或者更高。本行業(yè)正在積極發(fā)展4-6結(jié)的電池，這是壓低CPV成本所必須的。SolarJunction的技術(shù)副總裁VijitSabnis說。
“當(dāng)SolarJunction正在使用稀氮化物努力降低成本時(shí)，許多其他公司也在研究晶格失配的半導(dǎo)體和/或晶圓鍵合技術(shù)，”Sabnis說。
低材料成本
企業(yè)一方面重點(diǎn)提高效率；另一方面，努力突破壁壘進(jìn)一步降低CPV成本。所用材料關(guān)乎重要。能夠在這兩方面平衡發(fā)展的公司將推動(dòng)CPV產(chǎn)品需求。
對(duì)于多結(jié)太陽能電池，SolarJunction解釋說，稀氮化物包含一個(gè)可調(diào)帶隙化合物半導(dǎo)體，有一個(gè)約為0.8-1.4eV的混合獨(dú)立帶隙。這增強(qiáng)了紅外線的轉(zhuǎn)換效率?！斑@些材料出色的地方在于，他們能夠與一系列的半導(dǎo)體材料和基材進(jìn)行晶格匹配，包括如今多結(jié)太陽能電池最常見的襯底砷化鎵（GaAs）和Ge。
“鑒于稀氮化物可以與砷化鎵或鍺進(jìn)行晶格匹配，我們現(xiàn)在可以整合稀氮化物與AlGaAs，而InAlGaP將他們都混合在晶格匹配的堆棧中，”Sabnis說。
AlGaAs和InAlGaP在太陽光譜上的近紅外線和可視紫外線部分的帶隙可調(diào)諧。所以，現(xiàn)在利用稀氮化物與AlGaAs和InAlGaP傳導(dǎo)，可以為提高轉(zhuǎn)換效率提供完美方案。
“與此同時(shí)，整個(gè)堆棧是晶格匹配，可以幫助實(shí)現(xiàn)高可靠性、高收益、低風(fēng)險(xiǎn)和低成本?！盨abnis說。
CPV公司正從多方面提高吸引力。他們不僅尋求安全項(xiàng)目和展示比傳統(tǒng)光伏更優(yōu)越的性能，還將不斷尋求機(jī)會(huì)壓低發(fā)電成本(LCOE)。
一些業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，低材料成本和高效率是降低電力生產(chǎn)成本的關(guān)鍵。
SoitecSolar——一家快速發(fā)展的公司，認(rèn)為這是一條正確的路。
高效率可以最佳地利用材料。Soitec使用低成本材料生產(chǎn)CPV組件，如鋁、玻璃和硅樹脂等材料。
“多結(jié)太陽能電池的CPV聚光光伏組件覆蓋率減少到只有0.2％。但CPV的效率大約是傳統(tǒng)光伏的兩倍。這意味著，一平方米的CPV模塊所轉(zhuǎn)化的太陽光電力是一平方米傳統(tǒng)組件所轉(zhuǎn)化電力的兩倍?！备トR堡的SoitecSolar總經(jīng)理Hansj?rgLerchenmüller說。
既然LCOE指是系統(tǒng)成本和產(chǎn)能，Semprius等公司都在不斷努力提高效率，降低系統(tǒng)成本（$/W）和提高整體能源產(chǎn)率（kWh/kWp），以降低$/kWh。例如，Semprius說，它重點(diǎn)研究電池和光系統(tǒng)，來盡量減少損失，提高效率。
在分享公司做法時(shí)，Soitec的Lerchenmüller說，在直接垂直照射（DNI）的陽光充足地區(qū)，整體能源產(chǎn)率通常為2000kWh/kWp。
“通過提高效率來降低$/W的系統(tǒng)成本。我們計(jì)劃在未來幾年提高效率，例如，開發(fā)高效多結(jié)太陽能電池——智能電池。我們也計(jì)劃通過提高產(chǎn)量來改善規(guī)模經(jīng)濟(jì)，”Lerchenmüller說。
持續(xù)改進(jìn)
業(yè)內(nèi)人士樂觀地指出，HCPV電池和組件技術(shù)將有更大的突破。
Lerchenmüller說，Soitec正不斷努力改進(jìn)CPV產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)性。
“我們利用CX-S530已經(jīng)獲得了第五代CPV系統(tǒng)，相比第四代降低了約35％的成本，”他說，“我們現(xiàn)在用30%的高效組件實(shí)現(xiàn)了在高效CPV技術(shù)上的工業(yè)實(shí)施?！?BR>
在弗賴堡，Soitec公司目前經(jīng)營著完全自動(dòng)化的70MWp生產(chǎn)線。為了供應(yīng)市場，該公司還另外在圣地亞哥成立一條280MWp的生產(chǎn)線。
“總體而言，我們已經(jīng)向14個(gè)國家提供超過10MWp容量的組件供應(yīng)，”Lerchenmüller說。
該團(tuán)隊(duì)通過逐步改善光系統(tǒng)、組件設(shè)計(jì)和生產(chǎn)流程來提高聚光型組件的效率。lerchenmüller說：“我們提高了電池在透鏡焦點(diǎn)中心的定位精度。我們計(jì)劃進(jìn)一步提高工作效率，例如，開發(fā)一種高效多結(jié)太陽能電池?！?BR>
而總部位于加利福尼亞州圣何塞市的SolarJunction最近展示了能夠提供44%效率的三結(jié)電池，該公司認(rèn)為可以進(jìn)一步提高這個(gè)效率。
“為了實(shí)現(xiàn)更高超過45％的更高效率，需要在太陽能電池上添加更多結(jié)。四結(jié)電池將能提供44-47％的效率，而五結(jié)及六結(jié)電池當(dāng)然可以將效率提高到50％或者更高。本行業(yè)正在積極發(fā)展4-6結(jié)的電池，這是壓低CPV成本所必須的。SolarJunction的技術(shù)副總裁VijitSabnis說。
“當(dāng)SolarJunction正在使用稀氮化物努力降低成本時(shí)，許多其他公司也在研究晶格失配的半導(dǎo)體和/或晶圓鍵合技術(shù)，”Sabnis說。
低材料成本
企業(yè)一方面重點(diǎn)提高效率；另一方面，努力突破壁壘進(jìn)一步降低CPV成本。所用材料關(guān)乎重要。能夠在這兩方面平衡發(fā)展的公司將推動(dòng)CPV產(chǎn)品需求。
對(duì)于多結(jié)太陽能電池，SolarJunction解釋說，稀氮化物包含一個(gè)可調(diào)帶隙化合物半導(dǎo)體，有一個(gè)約為0.8-1.4eV的混合獨(dú)立帶隙。這增強(qiáng)了紅外線的轉(zhuǎn)換效率?！斑@些材料出色的地方在于，他們能夠與一系列的半導(dǎo)體材料和基材進(jìn)行晶格匹配，包括如今多結(jié)太陽能電池最常見的襯底砷化鎵（GaAs）和Ge。
“鑒于稀氮化物可以與砷化鎵或鍺進(jìn)行晶格匹配，我們現(xiàn)在可以整合稀氮化物與AlGaAs，而InAlGaP將他們都混合在晶格匹配的堆棧中，”Sabnis說。
AlGaAs和InAlGaP在太陽光譜上的近紅外線和可視紫外線部分的帶隙可調(diào)諧。所以，現(xiàn)在利用稀氮化物與AlGaAs和InAlGaP傳導(dǎo)，可以為提高轉(zhuǎn)換效率提供完美方案。
“與此同時(shí)，整個(gè)堆棧是晶格匹配，可以幫助實(shí)現(xiàn)高可靠性、高收益、低風(fēng)險(xiǎn)和低成本?！盨abnis說。
下載文檔
