聚光型光伏模块转换效率的表征

 

通过对聚光型光伏（CPV）模块进行户外测试来评估其转换效率。
由Fraunhofer ISE进行的CV性能评估包括了对Flatcon CPV模块进行性能确认，这种构想已经被用于室内，这项技术已得到Concentrix的授权许可，现在归Soitec公司所有。照片由Alexander Wekkeli授权。

GERALD SIEFER, MARC STEINER, ANDREAS W. BETT; Fraunhofer ISE

发电成本是衡量不同太阳能发电技术是否具有竞争力的关键性指标。然而为了对其进行比对，需要知道各种类型太阳能发电系统的组装成本及其产生电能的峰值功率，因此就必须要有一种方法来准确地确定各种类型太阳能电池系统的发电功率。

然而这并不是一件容易的事情，因为就业界生产的多结太阳能电池和硅基太阳能电池而言，二者在陆地上的安装方式是完全不相同的。硅基太阳能电池通常是安装在一个固定的位置上，而多结太阳能电池则是被安装在一个太阳光跟踪系统的某个精确位置上。这种太阳光跟踪系统能够随时追踪天空中太阳的方位，从而保证太阳光辐射从早到晚都能汇聚在电池芯片上。多结太阳能电池通常能将太阳光强度增加数百倍，其对于入射太阳光的接收角最多只有几度，有时可能只有0.5度。

评估这种技术性能的一个具有吸引力的方法，是选择采用CPV模块的室内太阳光模拟器设计。采用这种方法，甚至在没有太阳照射的情况下也能进行测试，同时也不需要让测试时的光谱条件与参照条件相匹配。然而，这种室内太阳光模拟器才刚刚开始出现，仍然处于研发阶段中。

所以，现在对CPV模块的大部分性能评估工作还都是在室外进行，我们所采用的是德国Freiburg的Fraunhofer太阳能研究所的方法，即采用了一个叠加了单结太阳能电池特征的系统来分析三结太阳能电池的性能。

配置在我们太阳光跟踪系统上的模块包括有一个我们自制的Flatcon CPV模块（我们的Flatcon技术由Concentrix，即现在的Soitec公司所授权使用，但是我们仍然只安装了小尺寸的CPV模块）。这种PV模块的特征是：它是一个具有Ga0.50In0.50P/Ga0.99In0.01As/Ge 晶格匹配的三结太阳能电池，包含有52个在玻璃上用硅胶材料制成的菲涅尔透镜单元对，具有832 cm² 的开口孔径面积。

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