光伏每周技术资讯汇总（第六期）

2012-08-03 10:53

　　新系统能够实现较高的能源转换效率，主要得益于三项关键技术。即受光单元多层化、跟踪聚光以及冷却技术。受光单元指的是几厘米见方的电池板，几十枚受光单元排列组成模块。

　　多层化受光单元增加转化率

　　新系统能够实现较高的能源转换效率，主要得益于三项关键技术。即受光单元多层化、跟踪聚光以及冷却技术。

　　现在，太阳能电池材料约9成为结晶硅。这种材料主要与中等波长的光线相容性较好，无法将波长较长的红外线转变为电能。另一方面，波长较短、具有较高能源的紫外线虽然能够发电，但也有很大一部分无法转变为电力，而是变为热量。因此，最大转换效率理论上为29％，制成产品之后仅能达到15％左右。于是，智能太阳能国际在新系统的单元上重叠使用了多种半导体，可分别有效转换“长、中、短”波长的光线。

　　之前也有层压式化合物太阳能电池的解决方案——用锗制成基板，使用砷化铟镓及磷化铟镓等。转换效率非常高，耐辐射性能也很出色。不过，锗存在价格昂贵、产生热量多的弱点；而且，层压技术还处于开发状态，没有实现量产化。

　　富田开发出了使化合物半导体实现多层化的自主技术。可自由组合使用硅类及有机类等多种单元，从而实现多层化，这也是其优势所在。可从多种波长的光线中提取电力并进行合成。富田称，通过组合使用多种单元，可实现50%到60％的转换效率。

　　今年7月上市的新系统依然使用锗基板，但今后将随着开发的进展不断进行改良，可进一步降低价格。

　　跟踪聚光技术延长发电时间

　　目前设置于住宅屋顶等处的固定式太阳能电池，阳光入射角变动较大。因此每天的平均可发电时间实际上只有4个小时左右。为增加受光时间，富田采取了“跟踪聚光技术”——跟踪太阳移动、聚集光线的技术。

　　根据太阳的移动，转动半圆形反射镜，从而能够一直照射到较多的阳光。并且，随着使用反射镜，模块也没有采用板状，而是制成了聚光效率较高的棒状。现在的模块为“30倍聚光”型，也就是在一个模块的面积上，可聚集相当于30倍面积的阳光，根据具体用途，还可制成50倍、100倍聚光型。

　　不过，如果单元温度太高，便会导致性能下降。例如，结晶硅的能源转换效率在40℃左右时达到峰值，之后便会迅速下降。因此富田新开发了第三个关键技术，就是冷却技术。

　　在管状容器中央，设置由受光单元排列组成的棒状太阳能电池模块，缝隙中填满制冷剂。从太阳能电池模块吸收热量之后汽化的制冷剂可通过位于管外的冷却装置变回液体。