高倍聚光光伏电池成太阳能市场新热点
本文摘要:河北英沃泰电子科技有限公司执行总裁钟玮:经过30多年的发展,高倍聚光光伏(HCPV)电池作为第三代太阳能发电技术正逐渐成为太阳能领...
接收器要安全可靠稳定地应用于系统
聚光太阳能电池芯片被封装到光接收器中,接收器封装对太阳能电池进行保护,对会聚光均匀化,同时起到散热的作用。接收器组件还包括旁路二极管和引线端子。芯片的主要焊接工艺有回流焊和共晶焊,二者最主要的区别在于前者使用助焊剂焊接,在焊接后需要清洗去除残留助焊剂,而共晶焊使用无助焊剂的焊片焊接。为了将电从芯片导出,需要进行金带键合将芯片和外围电路连接起来。接收器组件的检验指标主要包括空洞率和电性能测试,空洞率是检验焊接良好与否的标准。电性能方面,5.5mm×5.5mm接收器组件在500倍太阳光下的光电转换率高达38.5%以上。在实际使用中,还需要将接收器组件与二次光学器件、散热器封装在一起,组成完整的接收器。二次光学器件可以降低对跟踪器高精准度的要求,并使通过涅尔透镜聚焦后的光斑更加均匀地照射到电池芯片上。
二次光学元件通常是光学玻璃棱镜或中空的倒金字塔金属反射器。为了最大限度地利用太阳能资源,节省芯片材料以降低成本,可以提高电池的聚光倍数,这就对散热系统提出了更高的要求。目前国内三安光电已经做到1000倍聚光,相应的DBC使用了导热系数较Al2O3更高的AlN材料。值得注意的是,将光电和光热结合起来的系统,聚光后产生的较多能量可再次转化为电力或热水,大大提高能源的利用率。为提高聚光太阳能电池的可靠性,国际电工委员会(IEC)已制定了作为聚光太阳能接收器和组件之评估标准的国际标准——IEC62108,通过热循环、绝缘等一系列的检验标准,规定了聚光太阳能接收器的最低设计标准与质量要求,确保其在露天环境下安全、可靠、稳定地应用于光伏系统中。
太阳能跟踪器精度和有效性提高HCPV性能
太阳能跟踪器是用于保持太阳能电池板随时正对太阳,使太阳光的光线随时都垂直照射到太阳能电池板的动力装置。跟踪器主要分为单轴跟踪器和双轴跟踪器两种。单轴型适用于对跟踪精度要求比较低的Si太阳能电池或槽式聚光系统,如应用于楼顶的系统,其发展方向趋于小型轻便。双轴型适用于对跟踪精度要求高的聚光太阳能电池发电系统,其跟踪精度可达0.1°,主要应用于大型发电站,产品向大中型、稳固性高方面发展。
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。