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聚光技術(shù)（CPV）是使用透鏡或反射鏡面等光學(xué)元件，將大面積的陽(yáng)光匯聚到一個(gè)小面積的太陽(yáng)能電池片上進(jìn)行發(fā)電的太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)。實(shí)際上，晶硅電池也可以在低倍聚光條件下發(fā)電，但我們平時(shí)所說(shuō)的聚光技術(shù)主要指在高倍聚光下，利用耐高溫的Ⅲ-V族元素化合電池發(fā)電。其中，三結砷化鎵電池是目前主流的聚光電池。
應用情況
三結砷化鎵電池是利用金屬有機物化學(xué)氣相沉積技術(shù)（MOCVD）在砷化鎵襯底上生長(cháng)三個(gè)P-N結。三結砷化鎵太陽(yáng)能電池對技術(shù)、制作工藝等要求非常高，是單結砷化鎵電池的升級產(chǎn)品。
砷化鎵太陽(yáng)能電池轉換效率約為晶硅電池的兩倍，抗輻射性能比晶硅電池高1至2個(gè)數量級，并且在高溫下性能衰減較少。上述優(yōu)勢使砷化鎵電池自誕生以來(lái)就主要作為空間飛行器用光伏電池。在小衛星空間電源系統中，砷化鎵電池的使用比例達到80%，其空間累計運用規模達到約1MW。
然而，空間的運用規模必定有限。隨著(zhù)聚光模組技術(shù)的不斷成熟，發(fā)電成本的下降，聚光技術(shù)可能在地面應用上獲得更廣闊的發(fā)展空間。2003年，澳大利亞建成首個(gè)KW級的聚光試驗電站。2008年，西班牙建成3MW的聚光發(fā)電系統。在中國，多個(gè)25KW至250KW的聚光發(fā)電系統相繼建成。2010年9 月，三安光電建設的格爾木1MW聚光電站成功并網(wǎng)，成為國內最大的CPV電站。0u2438cq.cn提供
目前，聚光系統的地面累計裝機容量仍小于8MW，在全球光伏累計裝機容量中占比約0.02%。聚光技術(shù)擁有廣闊的發(fā)展空間，即使未來(lái)五年僅占5%的市場(chǎng)份額，其發(fā)展速度也會(huì )非常巨大。
相對優(yōu)勢
相對晶硅電池，三結砷化鎵電池具有轉換效率高，占地面積小，能耗少等優(yōu)勢。首先，砷化鎵電池能夠對絕大部分太陽(yáng)光光譜波段反應，其理論光電轉換效率達到70%~80%，實(shí)驗室最高轉換效率達到41.6%，而商業(yè)運用的轉換效率也達28%~29%。其轉換效率還在以每年1%~1.5%的速度穩步增長(cháng)。但晶硅電池的實(shí)驗室最高轉換效率約22%，這個(gè)紀錄是上世紀90年代創(chuàng )造的，以后十多年都沒(méi)有提高。這意味著(zhù)相對聚光技術(shù)，晶硅技術(shù)在未來(lái)長(cháng)期發(fā)展中利用提高轉換效率的方式來(lái)降低成本的空間有限。容源電子網(wǎng)為你提供
其次，三結砷化鎵電池的高轉換效率使其單位面積內的發(fā)電量大，系統的占地面積小，在土地資源緊缺的國家更具應用優(yōu)勢。此外，晶硅技術(shù)產(chǎn)業(yè)鏈上游的多晶硅提純是高能耗生產(chǎn)環(huán)節，致使晶硅電池在發(fā)電后24個(gè)月才能回收能耗。而聚光技術(shù)可以在發(fā)電后8-10個(gè)月內回收能耗，更具環(huán)保和節能減排效果。
發(fā)展障礙
聚光技術(shù)因前期商業(yè)應用規模小，其電池的每瓦生產(chǎn)成本和度電的發(fā)電成本高于晶硅技術(shù)。隨著(zhù)國內外MW級示范電池的建成，規模效應使聚光發(fā)電的經(jīng)濟性大大提高。目前，聚光系統的每瓦裝機成本約24~26元，僅較晶硅系統高2~4元。三安光電的格爾木1MW示范電站的發(fā)電成本已經(jīng)達到1.1元/度，與晶硅技術(shù)的發(fā)電成本不相上下。成本已不再是制約聚光技術(shù)發(fā)展的主要因素。
但除三結砷化鎵電池以外，聚光發(fā)電系統還需要跟蹤器、聚光器和冷卻裝置。聚光系統對陽(yáng)光直射的要求很高，需要跟蹤器的精確對焦，跟蹤器技術(shù)尚未突破是聚光技術(shù)發(fā)展的主要障礙。目前已有大量的企業(yè)和高校致力于跟蹤器技術(shù)的改進(jìn)研究，預計其技術(shù)問(wèn)題可以在1至2年內得到解決。此外，市場(chǎng)認可度不高也是系統運營(yíng)商對聚光技術(shù)望而生畏的原因。在經(jīng)濟效益已經(jīng)初步體現的背景下，相信不久后國內就會(huì )有針對聚光技術(shù)的扶持政策出臺。牽頭龍頭企業(yè)，提高聚光示范電站的數量和規模。
少量上市企業(yè)擁有先動(dòng)優(yōu)勢
聚光技術(shù)是光伏行業(yè)發(fā)展的一個(gè)重要方向。CPV技術(shù)因其轉化效率高、土地占用面積小，節能減排效果好，是未來(lái)大型光伏電站的理想技術(shù)。隨著(zhù)跟蹤器等關(guān)鍵技術(shù)的成熟，穩定性和可靠性的逐漸提升，發(fā)電成本的持續下降，聚光市場(chǎng)將面臨著(zhù)爆發(fā)式的增長(cháng)機會(huì )，光伏發(fā)電技術(shù)將走向多元化。
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