光伏發(fā)電系統(tǒng)之光電轉(zhuǎn)換效率的提升方法

　光電轉(zhuǎn)換效率

　　一直以來(lái)，光伏發(fā)電行業(yè)都是以半導(dǎo)體行業(yè)為標(biāo)準(zhǔn)，但事實(shí)上，半導(dǎo)體超高純度的標(biāo)準(zhǔn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出太陽(yáng)能電池制造所需要的標(biāo)準(zhǔn)，這種情況造成了晶硅電池生產(chǎn)的高成本。而且光電轉(zhuǎn)換效率較低，占市場(chǎng)份額最多的晶體硅光伏電池，轉(zhuǎn)換效率最高可接近25%，另一方面光伏電池容易受外界環(huán)境因素的影響而導(dǎo)致功率損失。比較典型的晶體電池有：N型單體電池、P型單體電池、多晶電池、薄膜電池等。

　　從表中可以看出，除了砷化鎵薄膜太陽(yáng)能電池外，晶硅太陽(yáng)能電池的轉(zhuǎn)換效率較薄膜太陽(yáng)能電池高，然而由于原材料多晶硅的供應(yīng)能力有限，加上國(guó)際投資者的炒作，導(dǎo)致國(guó)際市場(chǎng)上多晶硅價(jià)格一路攀升，雖然近幾年來(lái)價(jià)格有所下跌，但這種震蕩的現(xiàn)狀給光伏產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展帶來(lái)影響。而砷化鎵電池的人理論轉(zhuǎn)換效率可以達(dá)到40%，但是其較硅質(zhì)在物理性質(zhì)上要更脆的特性，使得其加工時(shí)比較容易碎裂。在應(yīng)用上常把其制成薄膜，并使用襯底（常用Ge［鍺］），來(lái)對(duì)抗其在這一方面的不利，但是也增加了技術(shù)的復(fù)雜度。

　提高光板有效接受面積

　　制約太陽(yáng)能光伏發(fā)電的主要因素除了上文所提的光電轉(zhuǎn)換成本高外，還有發(fā)電量波動(dòng)大以及不適合遠(yuǎn)距離輸送等因素。采用提高光板有效接受面積的手段可以延長(zhǎng)太陽(yáng)能發(fā)電時(shí)間，增加發(fā)電量，一定程度上降低發(fā)電量的波動(dòng)，從而降低太陽(yáng)能發(fā)電成本。

　　跟蹤原理：光電強(qiáng)度與光入射時(shí)與電池板表面的夾角有關(guān)，當(dāng)其夾角越接近直角時(shí)，光電轉(zhuǎn)換效率越好。因此，使太陽(yáng)能入射角始終保持與太陽(yáng)能電池板的垂直，可以提高太陽(yáng)能電池板的發(fā)電效率。而太陽(yáng)能自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)的主要部分通常由控制部件和轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)級(jí)部件組成?？刂撇考淖饔檬菍⑻?yáng)即時(shí)位置坐標(biāo)參數(shù)直接或間接輸出給轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)級(jí)部件。轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)級(jí)部件的主要作用是將控制部件給出的信號(hào)進(jìn)過(guò)調(diào)級(jí)處理或分解后用于驅(qū)動(dòng)光線采集器的采集面——也就是太陽(yáng)能電池組件始終與太陽(yáng)光線垂直。

　　技術(shù)分類：根據(jù)控制部件中控制信號(hào)產(chǎn)生的方式，廣義上可將跟蹤技術(shù)分為主動(dòng)式、被動(dòng)式和混合式三類。

　　主動(dòng)式跟蹤是利用控制器中預(yù)先存儲(chǔ)的與當(dāng)?shù)亟?jīng)緯度相關(guān)的太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌跡函數(shù)，由實(shí)時(shí)時(shí)鐘來(lái)獲得精確的時(shí)間信號(hào)，從而計(jì)算出不同時(shí)刻太陽(yáng)的高度角與方位角。該方法雖能提高太陽(yáng)能利用率，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本比被動(dòng)跟蹤器高。