必须采用跟踪系统相互配合,才能充分发挥效能。在固定温度下,光伏电池效率随聚光率变
化的一般趋势是,在低聚光率时,电池效率随聚光率的增加而增加,在高聚光率时,则随
聚光率的增加而降低。光伏电池在高聚光大电流下,其工作温度的升高将导致效率的下降,
因此,聚光跟踪系统还需要配备有效的散热设备。考虑到系统的整体经济性,可以通过主动
制冷方式,在对光伏电池快速散热的同时,充分利用热能生产热水,最终实现实现太阳能
光热和光伏的综合利用,以充分发挥整体效能。
二、砷化镓薄膜电池聚光跟踪发电系统的组成部件
㈠ 电池片
市场上的聚光光伏电池系统组件大部分仍采用单晶硅太阳能电池,基于砷化镓基多结太
阳能电池的产品在国际市场上刚刚崭露头角,尚未进入国内市场。高效太阳能电池是聚光光
伏、光热综合利用系统的核心部件。在
500-1000 倍的高倍聚光条件下,其芯片和模组制作
工艺都与低倍聚光下不同,需要重新设计工艺条件。在适合高倍聚光的光伏电池工艺中应充
分借鉴激光器、发光二极管等器件的先进设计方法。采用低成本、高热稳定性的不含金的合金
作为
III-V 聚光光伏电池顶部网格电极材料,通过优化电极结构和制作工艺,在不改变电池
外延结构的条件下,开发出
500 至 1000 倍聚光下高效多结光伏电池低成本产业化生产工艺,
使光电转换效率达到
30%,并获得较高的工作稳定性。
㈡ 聚光器
由于高效砷化镓光伏电池的生产成本较高,因此提高聚光器的聚光倍数、聚光效率和均匀
性成为充分发挥砷化镓光伏电池效率优势、降低聚光光伏、光热综合利用系统成本的关键之
一。光伏聚光器是利用透镜或反射镜将太阳光聚焦到光伏电池上。按光学类型划分,常用的
聚光系统通常分为折射聚光系统和反射聚光系统。对于实际应用来说,菲涅尔透镜成为理想
之选。它的聚焦方式可以是点聚焦,也可以是线聚焦。点聚焦时
,将太阳光聚焦在一个光伏电
池片上;线聚焦时
,将太阳光聚焦在光伏电池组成的线列阵上。反射式聚光系统也可以分为
点聚焦结构和线聚焦结构。但是传统菲涅尔透镜存在难以实现的高接收角、聚光后光强分布
不均匀和易老化变形等问题。而反射式聚光器聚光倍数较低
,难以大幅度降低发电成本。
㈢ 跟踪器
对于砷化镓薄膜电池聚光跟踪发电系统来说,对日跟踪器必不可少。这主要是由于随着聚
光比的提高
,聚光光伏系统所接收到光线的角度范围就越小,为了更加充分地利用太阳光,聚
光光伏系统必须辅以对日跟踪装置。因此,通过对聚光光伏系统跟踪信号的产生、自动控制
的机理、驱动执行部分的实现以及保护应急措施的考虑,研究出跟踪精度高、运行安全可靠、