德國的雙面混合HCPV組件

太陽的光線出現(xiàn)在生活中的每一個(gè)地方，人們的生活已經(jīng)離不開太陽，太陽能不僅為植物生長提供光源，而且也能為人類提供能源，現(xiàn)在的光伏發(fā)電就是很大程度上利用了太陽能。德國Fraunhofer ISE的研究人員已經(jīng)開發(fā)出一種混合型雙面高密度光伏組件(CPV)，他們聲稱該組件可以達(dá)到高達(dá)326瓦/平方米的功率輸出。

該組件被稱為EyeCon，是按4×12透鏡陣列排列孔徑為47.6毫米×47.6毫米的硅樹脂菲涅耳透鏡，以及在p┬ERC雙面晶體硅電池前表面上布置III-V三結(jié)太陽能電池實(shí)現(xiàn)的?？茖W(xué)家們解釋說：“這種混合組件使用透鏡和多結(jié)電池來集中并轉(zhuǎn)換直接法向輻照度(DNI)，同時(shí)通過集成的硅太陽能電池吸收散射和漫射的陽光。”

他們還說，組件密度比提高到321x，并且通過使硅組件的后側(cè)吸收抵達(dá)組件玻璃基板的光線，增加了對散射輻射的吸收。

硅太陽能電池通過標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)流程進(jìn)行互連和層壓，而CPV太陽能電池的安裝和互連則采用取放和超聲重線鍵合技術(shù)實(shí)現(xiàn)。

該組件的戶外特性是在位于德國南部弗萊堡(Freiburg)的研究所雙軸太陽跟蹤儀上進(jìn)行的。該研究小組表示：“我們通過戶外測量證明，當(dāng)直接輻射度與全球輻射度之比為92%時(shí)，雙面EyeCon組件的功率輸出可達(dá)326瓦/平方米。”

根據(jù)這些科學(xué)家的說法，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)散射輻照度分量從8%增加到30%時(shí)，硅電池將產(chǎn)生23至42瓦/平方米的額外功率。研究人員進(jìn)一步解釋說：“與傳統(tǒng)的CPV組件相比，這相當(dāng)于增加了7.6%到19%的功率”。 《光伏進(jìn)展》(Progress in Photovoltaics)上發(fā)表的《混合雙面HCPV組件的開發(fā)和戶外特征》一文對EyeCon組件進(jìn)行了描述，按照可用的全局加背面輻照度計(jì)算，它具有326瓦/平方米的混合功率輸出或28%的雙面效率。

與僅考慮直射光的傳統(tǒng)CPV組件相比，混合CPV組件的效率較低。但其單位面積功率輸出高出19%，因?yàn)樗鼈儾粌H吸收直接輻射，而且還有散射輻射和背面輻射。因此這一概念實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)今所有光伏技術(shù)中最高的每平方米功率。相信再過幾年到幾十年，當(dāng)人類利用太陽能的技術(shù)很成熟的時(shí)候，這樣就有了無窮盡的能源供給社會(huì)的使用，再當(dāng)下就需要研究者更加努力研究新技術(shù)。