国内外高倍聚光光伏发电(CPV)技术的比较

日前，美国Semprius公司宣布制成全球效率最高的太阳能高倍聚光光伏发电(CPV)模组，该模组采用的是微小三结砷化镓芯片，芯片制程采用基板复用技术，1100倍聚光比，无专门散热系统，效率达到33.9%，批量生产的价格折合到太阳能高倍聚光光伏发电后的上网电价会低于0.1美元/度。Semprius公司还特意声明他们的技术没有拿到政府的任何补贴，他们的产品可以竞争过中国制造的廉价太阳能电池板，该公司在今年6月开始量产。这是即常州旭王新能源有限公司宣称在今年2月23号推出平价上网太阳能高倍聚光光伏电站后又一家采用CPV技术生产光伏电站今年可以达到平价上网电价的公司。对此，我们专门资询了常州旭王新能源有限公司的总经理jim zhu先生，他说：“Semprius公司的太阳能高倍聚光电池模组达到33.9%的效率说明该公司(CPV)芯片技术水平很高并且和光学系统配合的很好(国内公司目前的水平最多做到31%，而批量生产的水平更是只有25-28%)，我们可以通过报道来分析国内和国外在太阳能高倍聚光光伏发电模组技术上的差距。
  
　　1.Semprius公司采用了芯片基板复用技术，此项技术可以将太阳能砷化镓芯片的制造成本降低约20%，而我们国内的芯片生产厂目前还不具备此技术；

2.美国半导体太阳能砷化镓芯片的量产效率目前都在40%以上，而国内大概做到38%；

3.Semprius公司在芯片和光学玻璃的配合上，除了面积比例和图形相对应外，该公司可能还采用了半导体芯片设计工艺和光学系统特性的配合技术。我们国内公司大都仅采用买现成芯片再配光学系统的设计方法，甚至很多公司都不知道还有芯片工艺和不同光学系统特性的配合技术，因此无从谈起应用了；

4.在太阳能高倍聚光光伏模组芯片应用技术中，国际上存在向大芯片或小芯片两个方向发展的技术路线。采用小芯片的特点是模组薄重量轻，无需专门的散热系统，电站系统用料较少，在生产中可以采用现成的LED和半导体封装设备，做到全自动大规模生产，无需专门新的生产设备。但是小芯片对集成电路的生产工艺要求高一些，同时，由于切割线密集，芯片面积会有些损失，Semprius公司依仗其芯片技术的优势，采用的是小芯片模组方案。国内公司由于在半导体芯片上的技术和认识上的差距问题，大多选用朝大芯片大系统方向发展；

5.国外光学系统采用的材料可能好，设计技术成熟，而量产价格确比国内低很多。

综上所述，太阳能高倍聚光光伏发电技术国内与国外比较最主要的差距在化合物半导体砷化镓芯片生产技术上，高效率的芯片再加上成熟的光学系统以及采用微小芯片聚光系统省材料的特点，使得国内和国外在太阳能高倍聚光光伏电站系统上相对应的材料成本相差在20-30%左右。”

谈及Semprius公司和常州旭王新能源有限公司比较时，jim zhu先生说：“Semprius公司和常州旭王新能源有限公司是两家很有特点的公司，Semprius公司的专长在CPV系统太阳能砷化镓芯片上，而常州旭王新能源有限公司则是国内唯一拥有CPV系统大芯片玻璃双反射光学技术和小芯片玻璃菲涅尔光学技术的公司，虽然芯片在CPV系统中占了约20%的比重，而光学只占了约13%的比重，但此两项无疑都属于CPV系统的核心技术，而常州旭王新能源有限公司更是难得的采用全玻璃光学技术以保证系统寿命。常州旭王新能源有限公司在CPV系统中，从芯片开发.芯片封装.散热方案.模组结构.支架系统.跟踪机构等都拥有自己的专有技术，在CPV系统的大芯片和小芯片方向上都有自己完整的低成本解决方案。同时，公司初期已考虑到在CPV系统芯片技术进步过程中存在发电效率提升的问题，并有相对应的解决方法。常州旭王新能源有限公司是去年成立的完全个人合股的小公司，公司至今为止没有得到过政府的任何资助和扶持。Semprius公司的目标是能够竞争过中国制造的廉价太阳能电池板，而常州旭王新能源有限公司的目标是替代传统能源， 两家公司都是以年产100兆瓦作为达标的规模。”jim zhu先生说:“公司设立时谈及我们目标，没人能相信，现在终于有了同样的公司出来讲话，我们相信还有公司没讲话。我们希望通过我们的努力，在CPV领域上不要输国外太多。同时希望那些准备大力投资火电的人，能够认真审视一下自己的方案，2015年太阳能光伏或光热发电技术将会达到替代传统能源的水平，自己不要因后期污染环境和浪费化石资源成了关闭对象。”