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3 聚光太陽(yáng)電池

聚光太陽(yáng)電池組件由聚光太陽(yáng)電池、聚光器、太陽(yáng)光追蹤器組成。 聚光太陽(yáng)電池，與普通太陽(yáng)電池略有不同，因需耐高倍率的太陽(yáng)輻射，特別是在較高溫度下的光電轉(zhuǎn)換性能要得到保證，故在半導(dǎo)體材料選擇、電池結(jié)構(gòu)和柵線設(shè)計(jì)等方面都要進(jìn)行一些特殊考慮。最理想的材料是砷化鎵，其次是單晶硅材料。一般硅晶材料只能夠吸收太陽(yáng)光譜中400～1,100nm波長(zhǎng)的能量，砷化鎵可吸收較寬廣的太陽(yáng)光譜能量，三結(jié)面聚光型太陽(yáng)電池可吸收300～1900nm波長(zhǎng)的能量，相對(duì)其轉(zhuǎn)換效率可大幅提升，其太陽(yáng)能能量轉(zhuǎn)換效率可達(dá)25%～35%。整個(gè)裝置的轉(zhuǎn)換效率為17%～25%。 聚光器將較大面積的陽(yáng)光聚在一個(gè)較小的范圍內(nèi)，以增加光強(qiáng)，克服太陽(yáng)輻射能流密度低的缺陷，把太陽(yáng)電池放置在這一位置，從而獲得更多的電能輸出。不過(guò)因聚光引起的溫度上升會(huì)損傷太陽(yáng)電池單元及發(fā)電系統(tǒng)，因此往往必須要抑制聚光率才可以使聚光器的倍率大于幾十，其結(jié)構(gòu)可采用反射式或透鏡式。 聚光太陽(yáng)電池必須要在位于透鏡焦點(diǎn)附近時(shí)才能發(fā)揮功能，因此為使模塊總是朝向太陽(yáng)的方位，必須配置太陽(yáng)追蹤系統(tǒng)，聚光器的跟蹤裝置一般采用光電自動(dòng)跟蹤。此設(shè)計(jì)雖然可以提高轉(zhuǎn)換效率，但卻存在透鏡、聚光發(fā)熱釋放槽（散熱方式可采用氣冷或水冷）以及太陽(yáng)光追蹤系統(tǒng)的重量及體積較大等不足的特點(diǎn)。 聚光裝置可有效地減少硅晶體電池板的面積，從而降低電池片成本，但跟蹤裝置將會(huì)使得造價(jià)有所增加，加上運(yùn)行階段傳動(dòng)裝置的維護(hù)費(fèi)用和能耗，工程造價(jià)反而會(huì)增加，目前在小范圍內(nèi)有示范性應(yīng)用。同時(shí)，聚光裝置不能利用天空中的散射光能量，在散射輻射所占總輻射比例較高的地區(qū)不適合。

4 電池組件選型

世界各國(guó)研發(fā)出了多種太陽(yáng)電池技術(shù)，部分尚處于小范圍嘗試階段，未進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化大面積推廣階段，目前硅基材料的太陽(yáng)電池板占據(jù)市場(chǎng)的主流，單晶硅太陽(yáng)電池、多晶硅太陽(yáng)電池及非晶硅薄膜太陽(yáng)電池占整個(gè)光伏發(fā)電市場(chǎng)的90%以上，而非晶硅薄膜太陽(yáng)電池近年來(lái)的發(fā)展非?？?。下面對(duì)三類5種太陽(yáng)電池組件進(jìn)行比較。

表5-1 不同多晶硅電池組件組成的50MWp方陣的組件數(shù)量對(duì)比表



（1）多晶硅太陽(yáng)電池和單晶硅太陽(yáng)電池以其穩(wěn)定的光伏性能和較高的轉(zhuǎn)換效率，是光伏發(fā)電市場(chǎng)的絕對(duì)主流，在世界各地得到了廣泛的應(yīng)用，也是本光伏電站工程的首選電池設(shè)備，其國(guó)內(nèi)的市場(chǎng)供應(yīng)量非常充足。

同單晶硅太陽(yáng)電池相比，多晶硅太陽(yáng)電池轉(zhuǎn)換效率稍低，但單瓦造價(jià)相對(duì)便宜，尤其是大功率組件價(jià)格要更便宜（采用大功率組件可以降低土建等費(fèi)用，從而降低工程投資），適合建設(shè)項(xiàng)目用地比較充足、可大面積鋪設(shè)的工程，而單晶硅太陽(yáng)電池更適合建設(shè)項(xiàng)目用地緊缺、更強(qiáng)調(diào)高轉(zhuǎn)換效率的工程。