摘要：介绍了聚光太阳能发电技术中两个主要的发电技术，聚光光伏发电和聚光热发电系统的构成，已达到的技术水平和产业化程度。进一步讨论了将聚光光伏发电和热发电结合的可行性。简要分析了聚光太阳能发电技术的发展目标和应用前景。

关键词：高倍聚光；太阳能光伏发电；太阳能热发电；太阳能电热联用

• 前言

    开发新能源和可再生清洁能源是全世界面临的共同课题。在新能源中，太阳能发电倍受瞩目．但由于过高的成本．目前还未能充分进入市场。聚光光伏发电技术是用比较便宜的聚光器来部分代替昂贵的太阳电池，以减少给定功率所需的电池面积来降低成本，系统中太阳电池的费用只占系统总费用的一小部分，所以可以采用工艺先进、效率更高而价格较贵的电池来提高整个系统的性能。聚光热发电技术是指将太阳光聚集并将其转化为工作流体的高温热能，然后通过常规的热机或其它发电技术将其转换成电能的技术。

• 太阳能聚光光伏发电系统

    聚光光伏发电系统由太阳能接收器、聚光镜、太阳跟踪机构组成^[1]。

2.1 太阳能接收器

    聚光太阳能接收器包括聚光太阳能电池、旁路二极管和散热系统等。聚光太

图1  聚光太阳能接收器

阳能电池是将光能转换为电能的器件，与普通的太阳能电池相比，聚光太阳能电池接收到的能流密度是普通太阳能电池的几十到几百倍，这就需要聚光电池的电阻尽量小，以减少功率损耗，同时要设计适合采集高电流密度的电池栅线。目前国际上聚光电池主要有硅聚光电池和III-V族多结聚光电池两种。硅聚光电池价格便宜，效率稍低，但聚光倍率低，一般不超过300倍；III-V族多结聚光电池价格昂贵，效率高，聚光倍率通常在200倍以上。图2给出了聚光太阳能电池与普通太阳能电池效率的发展历程。和普通太阳能电池一样，聚光太阳能电池的峰

图2  聚光太阳电池与普通太阳电池效率发展历程

值功率会随着温度的升高而降低，而聚光太阳能电池又是在高光强、大电流下工作，一套设计合理的散热系统对提高发电效率，延长使用寿命起到十分重要的作用。散热系统分主动式冷却和被动式冷却。主动式冷却是指用流动的水或其它工质将聚光组件工作时产生的热量带走，以达到冷却太阳电池的目的。被动式冷却是指太阳电池方阵产生的热量通过散热器直接散发到大气中。主动式冷却可以更好地降低太阳电池的温度．但这种方法存在的问题是可靠性，如果冷却系统出现问题，太阳电池组件可能由于过高的温度而烧毁。被动式冷却有较高的可靠性，但散热效果不理想，电池通常会在较高的温度下工作。