3 聚光太阳电池

聚光太阳电池组件由聚光太阳电池、聚光器、太阳光追踪器组成。 聚光太阳电池，与普通太阳电池略有不同，因需耐高倍率的太阳辐射，特别是在较高温度下的光电转换性能要得到保证，故在半导体材料选择、电池结构和栅线设计等方面都要进行一些特殊考虑。最理想的材料是砷化镓，其次是单晶硅材料。一般硅晶材料只能够吸收太阳光谱中400～1,100nm波长的能量，砷化镓可吸收较宽广的太阳光谱能量，三结面聚光型太阳电池可吸收300～1900nm波长的能量，相对其转换效率可大幅提升，其太阳能能量转换效率可达25%～35%。整个装置的转换效率为17%～25%。 聚光器将较大面积的阳光聚在一个较小的范围内，以增加光强，克服太阳辐射能流密度低的缺陷，把太阳电池放置在这一位置，从而获得更多的电能输出。不过因聚光引起的温度上升会损伤太阳电池单元及发电系统，因此往往必须要抑制聚光率才可以使聚光器的倍率大于几十，其结构可采用反射式或透镜式。 聚光太阳电池必须要在位于透镜焦点附近时才能发挥功能，因此为使模块总是朝向太阳的方位，必须配置太阳追踪系统，聚光器的跟踪装置一般采用光电自动跟踪。此设计虽然可以提高转换效率，但却存在透镜、聚光发热释放槽（散热方式可采用气冷或水冷）以及太阳光追踪系统的重量及体积较大等不足的特点。 聚光装置可有效地减少硅晶体电池板的面积，从而降低电池片成本，但跟踪装置将会使得造价有所增加，加上运行阶段传动装置的维护费用和能耗，工程造价反而会增加，目前在小范围内有示范性应用。同时，聚光装置不能利用天空中的散射光能量，在散射辐射所占总辐射比例较高的地区不适合。

4 电池组件选型

世界各国研发出了多种太阳电池技术，部分尚处于小范围尝试阶段，未进入产业化大面积推广阶段，目前硅基材料的太阳电池板占据市场的主流，单晶硅太阳电池、多晶硅太阳电池及非晶硅薄膜太阳电池占整个光伏发电市场的90%以上，而非晶硅薄膜太阳电池近年来的发展非常快。下面对三类5种太阳电池组件进行比较。

表5-1 不同多晶硅电池组件组成的50MWp方阵的组件数量对比表



（1）多晶硅太阳电池和单晶硅太阳电池以其稳定的光伏性能和较高的转换效率，是光伏发电市场的绝对主流，在世界各地得到了广泛的应用，也是本光伏电站工程的首选电池设备，其国内的市场供应量非常充足。

同单晶硅太阳电池相比，多晶硅太阳电池转换效率稍低，但单瓦造价相对便宜，尤其是大功率组件价格要更便宜（采用大功率组件可以降低土建等费用，从而降低工程投资），适合建设项目用地比较充足、可大面积铺设的工程，而单晶硅太阳电池更适合建设项目用地紧缺、更强调高转换效率的工程。