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高倍聚光的Ⅲ-Ⅴ太陽電池發(fā)電成本分析

2012-06-27 14:30

　　決定CPV 發(fā)電成本的主要因素是：（1）產(chǎn)量規(guī)模；（2）聚光倍數(shù)；（3）電池效率

　　目前和今后，發(fā)展類似LEDs 制造方法制造多結(jié)化合物太陽電池，可以使得多結(jié)化合物太陽電池的成本大大降低，具有競爭力的CPV 市場需要使用1000 倍或更高倍聚光的Ⅲ-Ⅴ太陽電池，因?yàn)槭袌錾蟂i 太陽電池已經(jīng)做到幾百倍太陽聚光，雖然效率只有25%。用更高倍聚光來抵消Ⅲ-Ⅴ太陽電池生產(chǎn)成本。

　　另一個(gè)建議使用1000 倍聚光的原因來源于CPV 實(shí)際產(chǎn)業(yè)化實(shí)驗(yàn)成本分析，以西班牙NFLATCOM 項(xiàng)目為例，2000 年完成的第一階段實(shí)驗(yàn)，接近與完全聚光PV 模塊原型制造過程。使用RXI 光學(xué)聚光器1000 倍聚光，使用GaAs 單結(jié)電池（25%）；使用高效率高倍聚光系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了商業(yè)光伏系統(tǒng)安裝（10MWp）成本為2.8 歐元/Wp，另外，如果加上其他不過預(yù)期的成本估算為4.8 歐元/Wp，由此可見，需要使用1000 倍聚光來抵消Ⅲ-Ⅴ太陽電池生產(chǎn)成本。

　　CPV 在產(chǎn)業(yè)化實(shí)驗(yàn)的第二階段，取得明顯進(jìn)展，實(shí)現(xiàn)了商業(yè)光伏系統(tǒng)成本為2.5 歐元/Wp，據(jù)估算，工作在1000 倍聚光，效率為30%的多結(jié)化合物太陽電池，光伏系統(tǒng)成本為2.5 歐元/Wp，而對于工作在400 倍聚光，效率為38%的多結(jié)化合物太陽電池，光伏系統(tǒng)成本為3.0歐元/Wp，對于工作在250 倍聚光，效率為40%的多結(jié)化合物太陽電池，光伏系統(tǒng)成本為3.8歐元/Wp，對于工作在1000 倍聚光，效率為26%的多結(jié)化合物太陽電池，光伏系統(tǒng)成本為2.8歐元/Wp，下圖給出不同聚光條件和不同電池效率的光伏發(fā)電成本。

附圖1：CPV 系統(tǒng)發(fā)電成本與產(chǎn)量規(guī)模（上曲線10MWp，下曲線1GWp）、聚光倍數(shù)、電池效率的關(guān)系。(單位：歐元/Wp)

R. R. King 做的太陽能發(fā)電的成本預(yù)測（橫坐標(biāo)是電池片的成本，綠線組是不同效率的平板Si 電池，藍(lán)色線組是多結(jié)化合物太陽電池，圖上公式我翻譯成中文的在圖下面，粉紅色豎線是我畫的，對應(yīng)的是本人估算的目前電池成本。單位：美元/度）

太陽電池聚光光伏