聚光光伏的技术最显著的优点在于它的高光电转换效率,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。以年度发电量而言,在相同的条件下,结合双轴追日技术的运用,约是传统硅晶型的1.2~1.4倍,此点是聚光光伏技术的竞争优势,我国砷化镓聚光电池的转换效率已达到35%~39%,远远高于晶硅电池16%~19%和薄膜电池10%的转换率。
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。
聚光光伏在节省半导体材料用量的同时,还降低了太阳能发电的成本和能耗,具有更短的能量回收期。此外,聚光光伏还具有吸收光谱范围广、衰减慢、耐温性好、有效发电时间长等显著优势。
据专家介绍,目前我国的多晶硅电池投资回收期要在5~6年,国外要2~3年,薄膜电池在1年左右能回收,而聚光光伏大概只需半年时间。
而第三代高聚光型(HCPV)太阳能发电模组和发电系统的是近年来国际太阳能光伏发电技术的新热点,同晶硅技术和薄膜技术相比,HCPV在100KW以上发电系统中具有明显的优势,如果综合考虑年发电成本和碳痕迹等因素,则HCPV拥有绝对优势。目前第三代HCPV(高聚光)已将聚光倍数提高至500倍。
相比晶硅电池和薄膜电池产业来说,聚光光伏已成为一个极具诱惑力的市场。目前,投身于此行业的国内外公司已经越来越多,其中就包括Boeing、Amonix、PracticalInstruments、夏普以及国内广东新曜、三安光电、昊阳新能源、安徽应天新能源、汉龙集团、上海聚恒,等等。
关键是降低成本
尽管聚光光伏具有占地面积小、发电效率高、节省材料、减少污染等优点,但其最大缺点就是成本太高,其成本大大高于多晶硅电池。
太阳能行业虽然发展迅速,但还属于政府补贴的一个高成本行业,政府补贴是有限的、不可延续的,而聚光光伏的产业发展也在很大程度上会受到这方面因素的影响。
只有把成本降到一定程度,或者有突破性的技术出来,聚光光伏的市场才能打开,以聚光光伏的行业特点看,应用规模越大,成本越低。这也在技术研发和应用方面对聚光光伏提出要求,而自主研发能力不足恰恰是制约我国聚光光伏发展的问题。
不同于多晶硅电池和薄膜电池,聚光光伏结合了光学、控制、机械等多种学科技术,其研发投入相比前两者要更高一些。目前,我国大多数公司不愿意从基础做起,而是把国外技术和设备直接搬过来,更多地倾向于“拿来主义”,真正自主开发系统集成的公司非常少。
但无论如何,未来随着技术的更加成熟以及生产规模的进一步扩大,聚光光伏对于我国光伏产业来说势必带来强大的动力,强有力的竞争或许能带动我国光伏产业格局的调整,使得我国光伏产业更加的健全。