聚光太阳能发电发展与展望

聚光光伏是指将汇聚后的太阳光通过高转化效率的光伏电池直接转换为电能的技术，一般使用晶硅电池和薄膜电池进行光电转换。CPV是聚光太阳能发电技术中最典型的代表。

聚光太阳能发电（CPV）的发展

太阳能发电经历了第一代的晶体硅电池、第二代的薄膜电池，目前已发展到第三代的聚光太阳能发电。由于刚处于起步期，全球聚光太阳能装机容量还很少。来自EPRI统计数据显示，2007-2009年全球每年新增聚光太阳能装机容量分别为2MW、10MW和2MW，目前全球装机容量不到200MW。未来随着光伏装机容量的不断提高，以及聚光太阳能性能的不断提升，聚光太阳能的成本和技术优势将逐步显现，将获得巨大的市场空间。CPV Consortium预计，2010年全球新增CPV装机容量将达到150MW，2015年新增装机容量达到1.8GW。

从相关公司来看，2009年，SolFocus、Amonix、Concentrix和Emcore等公司在CPV研发和建设中较为领先，其中美国公司SolFocus具备50MW左右的年产能，排在第一位。近年来中国企业也开始介入CPV领域，除三安光电外，还有乾照光电、万家乐、水晶光电、利达光电和东山精密等公司，在不同程度上介入和研发CPV及相关产品。

聚光光伏发电的优势

与前两代电池相比，第三代多结太阳能电池采用三种不同半导体材料构成PN结，即3个子电池；不同的子电池分别对应太阳光谱中不同的光谱成份，从而提高整个电池的光电转换效率。高倍聚光光伏发电系统(CPV)利用菲涅尔透镜把太阳光聚焦到面积更小但效率更高的多结太阳能电池上。高精度的自动追日跟踪技术提升了系统的发电量，从而进一步降低发电成本；显著提高太阳能电池芯片的使用率。

三结砷化镓聚光电池具有良好的耐热、耐辐射等特性，已广泛应用于空间领域。目前多结太阳能电池的转换效率已达到40%，而硅太阳电池的转换效率相对仅有27%。硅电池只针对一部分太阳光谱波段吸收，多结太阳能电池对绝大部分的太阳光谱响应。马德里理工大学太阳能研究所主任Antonio Luque认为目前硅太阳能电池已经到达其理论效率的极限，但他相信单片集成的III-V族电池的效率至少能达到50%。

聚光太阳能系统具有众多优势

太阳能电池效率每年以1-1.5%的速度稳步增长，2015年可达到50%，理论极限70%。多结电池具有优良的温度特性。

利用高效的太阳能电池，半导体芯片使用量远小于传统光伏。可广泛利用传统原材料(塑料，钢材，铝板等)，进一步降低成本。模组生产线前期投入少，扩充产能快。单位面积发电量大，系统占地面积小。利用太阳追踪系统可进一步提高发电量。适合大规模并网发电站的建设。可在项目地点附近组建模组组装厂，进一步降低成本。低耗能，无污染，环境影响小。

不同的太阳能发电技术有不同的使用领域，各种光伏技术将长期共存于不同的细分市场，CPV技术主要应用于大规模光伏电站和太阳辐照强烈的地区。目前从太阳能电池产量来看，晶硅电池仍占据主导地位，2009年晶硅电池占78%左右的市场份额，薄膜电池22%的市场份额。但随着聚光光伏技术进步和效率提升，建设成本将不断降低，聚光太阳能系统将是太阳能发电的又一重要选择。据三安光电公司预测随着聚光技术的成熟和产业规模化，CPV成本将低于硅基和薄膜太阳能技术，在2012年达到或接近平价上网的水平。

聚光光伏展望

聚光光伏太阳能技术发电效率高，适合大规模光伏电站建设，在多种太阳能技术中具有独特的优势。未来随着技术的成熟、市场接受度的提高，未来产能扩张并伴随大规模电站招标，聚光太阳能预计将实现从无到有、从示范走向产业化的快速发展道路。