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第 13 届中国光伏大会（CPVC13）论文集 国内聚光光伏应用现状分析 张 峰 （龙源（北京）太阳能技术有限公司，北京100030） 摘 要：概述了目前国内聚光光伏（CPV ）系统的应用现状，从技术、市场和实际使用效果 三方面介绍了国内聚光光伏所面临的技术上的不足，对聚光光伏系统与普通晶硅组件系统在市 场份额和实际发电量上进行比较。 关键词：聚光光伏；多晶硅；跟踪器；发电量 1 发展背景 2009 年以前，多晶硅原材料的紧缺制约 了硅级光伏电池的规模生产。由于高昂的上 游原料的成本导致光伏发电成本居高不下， 与传统的电力价格相差悬殊，导致光伏发电 无法全面进入市场化，只能以政府政策支持 图 1 格尔木某光伏电站项目中 CPV 系统 的方式推广。所以聚光电池及系统作为以缓 CPV 系统都采用跟踪器使聚光器能全天 解光伏电池对硅原料的依赖和降低成本为目 时时刻刻正对太阳，阳光能最大限度的垂直 标的一种解决方案，逐渐发展、改进、创新 聚焦在光伏电池正面。聚光比越大，跟踪精 和完善。 度要求就越高，否则太阳光乌发聚焦在电池 2 设备概要和技术原理 上，电池功率输出就会骤降。聚光比为 400:1 ， 跟踪精度要求小于 0.2 度。目前主流 CPV 聚 聚光光伏（CPV ）是指通过聚光器使较 光比为 1000:1。所以CPV 系统的关键技术是 大面积的阳光聚在一个较小的范围内，形成 精确跟踪太阳。一般情况下，跟踪精度越高 “焦斑”或“焦带” ，并将太阳电池置于“焦斑” 其结构就越复杂，造价就越高，甚至造价高 或“焦带”上，以增加光强，从而克服太阳辐射 于光伏组件价格。 CPV 跟踪器的主流跟踪方 能流密度低的缺陷，从而获得更多的电能输 出。CPV 系统是由逐日跟踪器、聚光电池组 式主要是高精度光照传感配合天文运算的方 件和聚光器及相关动力和降温装置构成，采 式。聚光电池及其发电系统能广泛应用的成 用跟踪聚焦的方式将太阳光的光能密度大大 功与否， 关键之一在于技术上能实现系统跟 高，可使光伏电池转换效率高，在小面 踪精度的高度准确，并确保在恶劣自然环境 积的电池片上获得大的电流。目前，通常聚 下，能可靠稳定地长期运行使用。 光器的倍率已发展到 500-1000，其结构可采 聚光电池需耐高倍率的太阳辐射，并在 用反射式或透镜式。 较高温度下，其光电转换性能稳定。适合于 聚光用的太阳能电池有两种：单晶硅的背接 触电池和砷化镓多结电池，以后者的光转化 215 第 13 届中国光伏大会（CPVC13）论文集 效率为最高（目前实验室达 41% ，量产高于 35% ）。在电池结构方面，普通光伏电池多用 平面结构，而聚光电池常采用垂直结构，以 减少串联电阻的影响。同时，聚光电池的栅 线也较密，典型的聚光电池的栅线约占电池 面积的 1O％，以适应大电流密度需要。CPV