光伏发电经历了***代晶硅电池和第二代薄膜电池,目前产业化进程正逐渐转向高效的CPV系统发电。与前两代电池相比,CPV采用多结的III-V族化合物电池,具有大光谱吸收、高转换效率等优点;而且所需的电池面积不大,以相对廉价的聚光器件替代昂贵的半导体材料,在大规模应用于发电时可有效降低成本、降低生产能耗。
CPV系统具有转换率优势和耐高温性能。硅电池的理论转换效率大概为23%,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。此外,GaAs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。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,对于高达几百倍的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,使得CPV具有更短的能量回收期。
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