低材料成本和高效率将推动聚光光伏井喷
时间：2012-12-18 12:03:34
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[导读]聚光光伏（CPV）行业各领域发展迅速。企业良好发展的原因是他们利降低了该技术的成本并提高了效率。CPV公司正从多方面提高吸引力。他们不仅寻求安全项目和展示比传统光伏更优越的性能，还将不断寻求机会压低发电成本
聚光光伏（CPV）行业各领域发展迅速。企业良好发展的原因是他们利降低了该技术的成本并提高了效率。
CPV公司正从多方面提高吸引力。他们不仅寻求安全项目和展示比传统光伏更优越的性能，还将不断寻求机会压低发电成本(LCOE)。
一些业内人士认为，低材料成本和高效率是降低电力生产成本的关键。
SoitecSolar——一家快速发展的公司，认为这是一条正确的路。
高效率可以最佳地利用材料。Soitec使用低成本材料生产CPV组件，如铝、玻璃和硅树脂等材料。
“多结太阳能电池的CPV聚光光伏组件覆盖率减少到只有0.2％。但CPV的效率大约是传统光伏的两倍。这意味着，一平方米的CPV模块所转化的太阳光电力是一平方米传统组件所转化电力的两倍。”弗莱堡的SoitecSolar总经理Hansj?rgLerchenmüller说。
既然LCOE指是系统成本和产能，Semprius等公司都在不断努力提高效率，降低系统成本（$/W）和提高整体能源产率（kWh/kWp），以降低$/kWh。例如，Semprius说，它重点研究电池和光系统，来尽量减少损失，提高效率。
在分享公司做法时，Soitec的Lerchenmüller说，在直接垂直照射（DNI）的阳光充足地区，整体能源产率通常为2000kWh/kWp。
“通过提高效率来降低$/W的系统成本。我们计划在未来几年提高效率，例如，开发高效多结太阳能电池——智能电池。我们也计划通过提高产量来改善规模经济，”Lerchenmüller说。
持续改进
业内人士乐观地指出，HCPV电池和组件技术将有更大的突破。
Lerchenmüller说，Soitec正不断努力改进CPV产品的经济性。
“我们利用CX-S530已经获得了第五代CPV系统，相比第四代降低了约35％的成本，”他说，“我们现在用30%的高效组件实现了在高效CPV技术上的工业实施。”
在弗赖堡，Soitec公司目前经营着完全自动化的70MWp生产线。为了供应市场，该公司还另外在圣地亚哥成立一条280MWp的生产线。
“总体而言，我们已经向14个国家提供超过10MWp容量的组件供应，”Lerchenmüller说。
该团队通过逐步改善光系统、组件设计和生产流程来提高聚光型组件的效率。lerchenmüller说：“我们提高了电池在透镜焦点中心的定位精度。我们计划进一步提高工作效率，例如，开发一种高效多结太阳能电池。”
而总部位于加利福尼亚州圣何塞市的SolarJunction最近展示了能够提供44%效率的三结电池，该公司认为可以进一步提高这个效率。
“为了实现更高超过45％的更高效率，需要在太阳能电池上添加更多结。四结电池将能提供44-47％的效率，而五结及六结电池当然可以将效率提高到50％或者更高。本行业正在积极发展4-6结的电池，这是压低CPV成本所必须的。SolarJunction的技术副总裁VijitSabnis说。
“当SolarJunction正在使用稀氮化物努力降低成本时，许多其他公司也在研究晶格失配的半导体和/或晶圆键合技术，”Sabnis说。
低材料成本
企业一方面重点提高效率；另一方面，努力突破壁垒进一步降低CPV成本。所用材料关乎重要。能够在这两方面平衡发展的公司将推动CPV产品需求。
对于多结太阳能电池，SolarJunction解释说，稀氮化物包含一个可调带隙化合物半导体，有一个约为0.8-1.4eV的混合独立带隙。这增强了红外线的转换效率。“这些材料出色的地方在于，他们能够与一系列的半导体材料和基材进行晶格匹配，包括如今多结太阳能电池最常见的衬底砷化镓（GaAs）和Ge。
“鉴于稀氮化物可以与砷化镓或锗进行晶格匹配，我们现在可以整合稀氮化物与AlGaAs，而InAlGaP将他们都混合在晶格匹配的堆栈中，”Sabnis说。
AlGaAs和InAlGaP在太阳光谱上的近红外线和可视紫外线部分的带隙可调谐。所以，现在利用稀氮化物与AlGaAs和InAlGaP传导，可以为提高转换效率提供完美方案。
“与此同时，整个堆栈是晶格匹配，可以帮助实现高可靠性、高收益、低风险和低成本。”Sabnis说。
CPV公司正从多方面提高吸引力。他们不仅寻求安全项目和展示比传统光伏更优越的性能，还将不断寻求机会压低发电成本(LCOE)。
一些业内人士认为，低材料成本和高效率是降低电力生产成本的关键。
SoitecSolar——一家快速发展的公司，认为这是一条正确的路。
高效率可以最佳地利用材料。Soitec使用低成本材料生产CPV组件，如铝、玻璃和硅树脂等材料。
“多结太阳能电池的CPV聚光光伏组件覆盖率减少到只有0.2％。但CPV的效率大约是传统光伏的两倍。这意味着，一平方米的CPV模块所转化的太阳光电力是一平方米传统组件所转化电力的两倍。”弗莱堡的SoitecSolar总经理Hansj?rgLerchenmüller说。
既然LCOE指是系统成本和产能，Semprius等公司都在不断努力提高效率，降低系统成本（$/W）和提高整体能源产率（kWh/kWp），以降低$/kWh。例如，Semprius说，它重点研究电池和光系统，来尽量减少损失，提高效率。
在分享公司做法时，Soitec的Lerchenmüller说，在直接垂直照射（DNI）的阳光充足地区，整体能源产率通常为2000kWh/kWp。
“通过提高效率来降低$/W的系统成本。我们计划在未来几年提高效率，例如，开发高效多结太阳能电池——智能电池。我们也计划通过提高产量来改善规模经济，”Lerchenmüller说。
持续改进
业内人士乐观地指出，HCPV电池和组件技术将有更大的突破。
Lerchenmüller说，Soitec正不断努力改进CPV产品的经济性。
“我们利用CX-S530已经获得了第五代CPV系统，相比第四代降低了约35％的成本，”他说，“我们现在用30%的高效组件实现了在高效CPV技术上的工业实施。”
在弗赖堡，Soitec公司目前经营着完全自动化的70MWp生产线。为了供应市场，该公司还另外在圣地亚哥成立一条280MWp的生产线。
“总体而言，我们已经向14个国家提供超过10MWp容量的组件供应，”Lerchenmüller说。
该团队通过逐步改善光系统、组件设计和生产流程来提高聚光型组件的效率。lerchenmüller说：“我们提高了电池在透镜焦点中心的定位精度。我们计划进一步提高工作效率，例如，开发一种高效多结太阳能电池。”
而总部位于加利福尼亚州圣何塞市的SolarJunction最近展示了能够提供44%效率的三结电池，该公司认为可以进一步提高这个效率。
“为了实现更高超过45％的更高效率，需要在太阳能电池上添加更多结。四结电池将能提供44-47％的效率，而五结及六结电池当然可以将效率提高到50％或者更高。本行业正在积极发展4-6结的电池，这是压低CPV成本所必须的。SolarJunction的技术副总裁VijitSabnis说。
“当SolarJunction正在使用稀氮化物努力降低成本时，许多其他公司也在研究晶格失配的半导体和/或晶圆键合技术，”Sabnis说。
低材料成本
企业一方面重点提高效率；另一方面，努力突破壁垒进一步降低CPV成本。所用材料关乎重要。能够在这两方面平衡发展的公司将推动CPV产品需求。
对于多结太阳能电池，SolarJunction解释说，稀氮化物包含一个可调带隙化合物半导体，有一个约为0.8-1.4eV的混合独立带隙。这增强了红外线的转换效率。“这些材料出色的地方在于，他们能够与一系列的半导体材料和基材进行晶格匹配，包括如今多结太阳能电池最常见的衬底砷化镓（GaAs）和Ge。
“鉴于稀氮化物可以与砷化镓或锗进行晶格匹配，我们现在可以整合稀氮化物与AlGaAs，而InAlGaP将他们都混合在晶格匹配的堆栈中，”Sabnis说。
AlGaAs和InAlGaP在太阳光谱上的近红外线和可视紫外线部分的带隙可调谐。所以，现在利用稀氮化物与AlGaAs和InAlGaP传导，可以为提高转换效率提供完美方案。
“与此同时，整个堆栈是晶格匹配，可以帮助实现高可靠性、高收益、低风险和低成本。”Sabnis说。
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