低材料成本和高效率將推動聚光光伏井噴
聚光光伏(CPV)行業各領域發展迅速。企業良好發展的原因是他們利降低了該技術的成本并提高了效率。
本文引用地址:http://www.j9360.com/article/140019.htmCPV公司正從多方面提高吸引力。他們不僅尋求安全項目和展示比傳統光伏更優越的性能,還將不斷尋求機會壓低發電成本(LCOE)。
一些業內人士認為,低材料成本和高效率是降低電力生產成本的關鍵。
Soitec Solar——一家快速發展的公司,認為這是一條正確的路。
高效率可以最佳地利用材料。Soitec使用低成本材料生產CPV組件,如鋁、玻璃和硅樹脂等材料。
“多結太陽能電池的CPV聚光光伏組件覆蓋率減少到只有0.2%。但CPV的效率大約是傳統光伏的兩倍。這意味著,一平方米的CPV模塊所轉化的太陽光電力是一平方米傳統組件所轉化電力的兩倍。”弗萊堡的Soitec Solar總經理Hansj?rgLerchenmüller說。
既然LCOE指是系統成本和產能,Semprius等公司都在不斷努力提高效率,降低系統成本($/W)和提高整體能源產率(kWh/kWp),以降低$/kWh。例如,Semprius說,它重點研究電池和光系統,來盡量減少損失,提高效率。
在分享公司做法時,Soitec的Lerchenmüller說,在直接垂直照射(DNI)的陽光充足地區,整體能源產率通常為2000 kWh/kWp。
“通過提高效率來降低$/W的系統成本。我們計劃在未來幾年提高效率,例如,開發高效多結太陽能電池——智能電池。我們也計劃通過提高產量來改善規模經濟,”Lerchenmüller說。
持續改進
業內人士樂觀地指出,HCPV電池和組件技術將有更大的突破。
Lerchenmüller說,Soitec正不斷努力改進CPV產品的經濟性。
“我們利用CX-S530已經獲得了第五代CPV系統,相比第四代降低了約35%的成本,”他說,“我們現在用30%的高效組件實現了在高效CPV技術上的工業實施。”
在弗賴堡,Soitec公司目前經營著完全自動化的70MWp生產線。為了供應市場,該公司還另外在圣地亞哥成立一條280MWp的生產線。
“總體而言,我們已經向14個國家提供超過10MWp容量的組件供應,”Lerchenmüller說。
該團隊通過逐步改善光系統、組件設計和生產流程來提高聚光型組件的效率。lerchenmüller說:“我們提高了電池在透鏡焦點中心的定位精度。我們計劃進一步提高工作效率,例如,開發一種高效多結太陽能電池。”
而總部位于加利福尼亞州圣何塞市的Solar Junction最近展示了能夠提供44%效率的三結電池,該公司認為可以進一步提高這個效率。
“為了實現更高超過45%的更高效率,需要在太陽能電池上添加更多結。四結電池將能提供44-47%的效率,而五結及六結電池當然可以將效率提高到50%或者更高。本行業正在積極發展4-6結的電池,這是壓低CPV成本所必須的。Solar Junction的技術副總裁Vijit Sabnis說。
“當Solar Junction正在使用稀氮化物努力降低成本時,許多其他公司也在研究晶格失配的半導體和/或晶圓鍵合技術,”Sabnis說。
低材料成本
企業一方面重點提高效率;另一方面,努力突破壁壘進一步降低CPV成本。所用材料關乎重要。能夠在這兩方面平衡發展的公司將推動CPV產品需求。
對于多結太陽能電池,Solar Junction解釋說,稀氮化物包含一個可調帶隙化合物半導體,有一個約為0.8-1.4 eV的混合獨立帶隙。這增強了紅外線的轉換效率?! ?ldquo;這些材料出色的地方在于,他們能夠與一系列的半導體材料和基材進行晶格匹配,包括如今多結太陽能電池最常見的襯底砷化鎵(GaAs)和Ge。
“鑒于稀氮化物可以與砷化鎵或鍺進行晶格匹配,我們現在可以整合稀氮化物與AlGaAs,而InAlGaP將他們都混合在晶格匹配的堆棧中,”Sabnis說。
AlGaAs和InAlGaP在太陽光譜上的近紅外線和可視紫外線部分的帶隙可調諧。所以,現在利用稀氮化物與AlGaAs和InAlGaP傳導,可以為提高轉換效率提供完美方案。
“與此同時,整個堆棧是晶格匹配,可以幫助實現高可靠性、高收益、低風險和低成本。”Sabnis說。
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