高倍聚光光伏电池成太阳能市场新热点

太阳能跟踪器按照追踪方式分类主要有传感器追踪、计算太阳运动轨迹追踪和混合型追踪。传感器追踪方式采用光电传感器检测太阳光与电池板法线的偏离度，实现反馈跟踪，其追踪精度为0.1°，但受天气影响大。太阳运动轨迹追踪方式是根据太阳的实际运行轨迹按预定的程序调整跟踪装置，这种追踪方式能够全天候实时跟踪，其追踪精度约为0.5°。混合型结合了两者的优点，在天气状况良好时，采用传感器跟踪保证追踪精度；在天气状况不好时，追踪方式由传感器跟踪转为视日运动轨迹追踪方式。根据统计，HCPV系统失效有90%源于跟踪器失效。

应降低企业进入聚光太阳能电池产业门槛

从技术角度分析，降低光伏电池成本的主要途径有5个：一是通过全光谱吸收进一步提高电池芯片的光电转换效率，二是通过衬底重复使用降低芯片制造成本，三是增加系统的聚光倍率和提高整个组件的光学效率，四是将光能和热能进行综合利用，五是采用大幅度降低成本的聚光系统。

从市场层面讲，随着聚光光伏技术进一步成熟和生产规模的进一步扩大，预计未来几年内其综合成本即可低于晶硅和薄膜电池。若要每度电降至0.1美元以下，就要求安装好的系统费用从现在的5～8美元/瓦降至2美元/瓦，芯片的造价从8～10美元/平方厘米降至3～5美元/平方厘米。而要实现这样的目标，没有一定的产业规模是不可能的，这就要求更多的企业参与进来。目前世界上各大开发公司从芯片开始，对HCPV发电系统整个产业链做垂直整合，如美国的Solfocus公司、Amonix公司、Emcore公司，德国的Concentrix公司(现已被Soitec收购)等。这些公司都站在HCPV技术研发的前沿，有自己独立的设计体系，使得其他企业很难参与，这在一定程度上提高了技术门槛，阻碍了产业发展。英沃泰公司从行业做大做强的高度考虑，一直致力于碾平高倍聚光太阳能发电技术的技术门槛，以帮助更多的企业顺利进入这个行业。公司现在的主要产品是接收器组件，是光伏模组中的核心部件。这些接收器组件为许多做HCPV光伏模组开发和系统集成的企业铺平了进入HCPV行业的道路。同时我们还为没有任何设计经验的企业提供光伏模组的参考设计，加快了这些企业的研发进度。

从政策层面讲，聚光太阳能发电技术同其他的光伏发电技术一样，在政府推动下才能有所发展。欧洲的光伏发电应用是做得最好的，在德国、西班牙、意大利等欧洲国家，政府给予很大力度的上网电价补贴。相对于水力发电、风力发电，太阳能光伏发电由于对环境影响较小而备受青睐。HCPV相对其他光伏发电技术来说，其巨大的降低成本的潜能，使其在多种新能源技术竞争中处于优势。

高倍聚光器和光伏模组技术不断提高

高倍聚光方式主要有反射和透射两种，实用HCPV发电系统的聚光倍数为500×1200倍，商业化高倍聚光光伏发电系统效率在23%～28%之间。菲涅尔透镜易于设计和模拟而且成本较低，是聚光光伏系统中采用该透镜的主要因素。美国主要的聚光太阳能系统开发公司Solfocus、Amonix、Emcore和德国的Concentrix(SOITEC)公司都采用菲涅尔透镜为聚光器。然而要满足高倍聚光系统要求，实现长期抵御环境侵蚀，菲涅尔透镜的制造还面临着一系列挑战。目前有多种工艺技术制造菲涅尔透镜，如对有机玻璃(PMMA)进行注塑和热压以及玻璃上涂复硅凝胶(SOG)等，这些都需要较复杂的工艺制作过程。透光率、光斑均匀性、焦距、工艺一致性、像差、抗紫外、抗风沙能力等都是评估透镜的重要指标。PMMA和SOG透镜是现在最通用的两种菲涅尔透镜。

高倍聚光光伏模组包含了一次透镜、接收器、箱体和透气装置。单个模组的功率从几十瓦到上千瓦不等，取决于系统和跟踪器设计。IEC62108[Concentratorphotovoltaic(HCPV)modulesandassemblies-Designqualificationandtypeapproval]是目前唯一的聚光太阳能接收器和组件之评估标准的国际规范。

美国Solfocus是为数不多的在系统设计中采用了反射光学系统的HCPV厂家。利用大型抛物镜面碟来做反射光学系统被认为是大幅度降低聚光器制造成本的有效途径，正逐步在热电联产(集成PV+太阳热能)系统中采用。

在这里我还想介绍一下加拿大的MorganSolar。他们开发了一种独特的光学设计(LightguideSolarOptic)，被认为是CPV系统的重大突破，使得光伏模组在同等聚光倍数下变得更加轻更加薄，在大大降低模组生产成本的同时也降低了其对跟踪器的要求。Morgan的光学系统还能有效地减少芯片上红外光的辐射，从而解决了散热问题。