2012-聚光太阳能电池的冷却方式及选择
光伏发电系统的冷却技术与散热管理
光伏发电系统的冷却技术与散热管理光伏发电系统是一种利用太阳能转化为电能的系统，随着对可再生能源的需求不断增加，光伏发电系统的应用也越来越广泛。
然而，光伏发电系统在运行过程中会产生大量的热量，若不进行有效的冷却和散热管理，可能对系统的性能和寿命产生负面影响。
因此，光伏发电系统的冷却技术与散热管理显得尤为重要。
一、冷却技术冷却是光伏发电系统中的关键环节，有效的冷却技术可以降低组件温度，提高系统的发电效率和可靠性。
在光伏发电系统的冷却技术中，常见的方法有如下几种：1. 传统的风冷系统传统的风冷系统是光伏发电系统中常见的一种冷却技术。
该系统通过风扇或者空气对光伏组件进行散热，降低组件温度。
风冷系统简单易行，成本较低，但在高温环境下散热效果较差。
2. 水冷系统水冷系统是一种较为高效的光伏发电系统冷却技术。
该系统通过水或者导热液体对光伏组件进行冷却，可将组件温度有效降低，并且具有较高的散热效率。
然而，水冷系统在安装和维护上较为复杂，成本较高。
3. 相变材料冷却技术相变材料冷却技术是一种新兴的光伏发电系统冷却技术。
该技术利用材料的相变过程将热量转化为潜热释放，从而实现对光伏组件的冷却。
相变材料冷却技术具有较好的散热效果和稳定性，但需要研发更多的高效相变材料以满足实际应用需求。
二、散热管理除了冷却技术，光伏发电系统的散热管理同样重要。
良好的散热管理可以降低光伏组件的温度梯度，提高系统的发电效率和可靠性。
以下是几种常见的散热管理方法：1. 散热板散热板是光伏发电系统中常用的一种散热管理方法。
它可以将光伏组件的热量迅速传递到散热板上，并且通过散热板的导热性能将热量有效地散发到外界。
散热板可以提高光伏组件的散热效率，减少热量积累，从而提高系统的发电效率和寿命。
2. 散热风扇散热风扇是一种常见的光伏发电系统散热管理设备。
它通过产生气流和对光伏组件进行有针对性的冷却，提高组件的散热效果。
散热风扇可以根据组件的温度变化自动启停，具有较好的智能调控能力。
聚光太阳能电池的冷却方式及选择
通讯 作者简 介 ：刘剑 涛（９ ６一） 男 ， １８ ， 在读硕士 ， 山东 曲阜 人． 主要研究方 向为节 能技 术等 ． ・ ａ ：ｌ ｉ ａｙｌｖ ｎ Ｅ ｍ ｉ ａ ｇ ｒｄ － ｉ ｅ ｌ －ｇ ａｇ
＠ ｑ ．ｏ ． ｑｃｒ ｎ
基金项 目：上海市教 育委员会重 点学科 （ ５期 ） Ｊｌ０ ） 第 （５ ３ ４ ．
并指 出了聚光太 阳能 电池冷却技术 的发展趋 势．
关键词 ：ห้องสมุดไป่ตู้ 阳能电池 ； 冷却技术 ； 聚光
中 图 分 类 号 ：Ｔ ９ ４４ Ｍ １ ． 文 献 标 志 码 ：Ａ
Ｒｅ ｅ ｒ ｈ ｏ ｏ ｉ ｇ Ｔｅ ｈ ｏ ｏ ｙ ｏ ｏ ａ ｌ ｓ ａ ｃ ｆＣｏ ｌｎ ｃ ｎ ｌｇ ｆＳ ｌｒ Ｃｅｌ ｓ
装机容量近 ４ Ｗ ， ２０ ０Ｇ 比 ０９年 的 ２ Ｗ 增 加了 ３Ｇ
７ ％ ． 据 欧洲 Ｊ Ｃ的预 测 ， ２３ ０ 根 Ｒ 到 ００年 在 总 能 源
结构 中可再生能源占到 ３％ 以上 ， 阳能光伏发 ０ 太 电在 世 界 总 电力 的供应 中达 到 １％ 以上 ； ２４ ０ 到 ００ 年可 再 生 能源 占总能 耗 ５ ％ 以上 ， 阳能 光伏 发 ０ 太
太 阳能 是人 类取 之不 尽 、 之不 竭 的可再 生 用
能源 ， 也是地球上最直接、 最普遍 、 最清洁的能源 ， 被公认为未来最理想 的替代能源之一．９ ６年以 １９ 来 ， 界太 阳能发 电技 术得 到 了高速 发 展 ． 欧洲 世 据 光伏 行 业 协会 发 布 的数 据 ，００年 全 球 新 增 太 阳 ２１
１０ ５
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技术 采用 低成 本 的反射 镜 或 者 透镜 ， 用 聚 光 的 利 形式 使 太 阳能 电池在几倍 甚 至几 百倍 光强 的条 件 下工 作 ， 在使 用相 同光伏 电池 的情 况下 ， 能输 出更
聚光光伏电池的热平衡与冷却
电力与能源第32卷第2期2011年4月聚光光伏电池的热平衡与冷却孙 健(景德镇陶瓷学院材料科学与工程,江西景德镇 333001)摘 要:建立了聚光条件下光伏电池的热平衡方程及电学特性模型,利用模型对电池的输出特性进行了计算,根据计算结果对传热过程中的热阻及电池的串联内阻对电池的温度、光电转换效率及电能输出功率的影响进行了分析。
分析结果表明:电池温度随聚光率的增加而升高,电池效率和输出功率随聚光率的增加先增后降,并存在一个最大输出功率;电池冷却过程的热阻越小、工作温度越低,光电转换效率越高、输出功率越大;电池本身串联内阻越大,电池的效率越低、输出功率越小。
根据分析结果提出,要使硅电池在聚光条件下长期高效、稳定安全的运行,必须对电池进行适当的冷却,要尽可能减小电池的串联内阻。
关键词:光伏电池;聚光率;传热热阻;输出特性;串联内阻中图分类号:T K513.1 文献标志码:A 文章编号:2095-1256(2011)02-0158-04The Energy Balance and C ooling of Solar C ells in ConcentrationS UN J ian(Schoo l of M aterials Science and Engineering,Jing dezhen Ceramic Institute,Jing dezhen333001,China)Abstract:A mathematical mo del o f describing the ther mal and pow er char act eristic of silicon so lar cells in con centration is set up,the out put per for mance o f t he silico n cells ar e calculated by the numerical analysis ap pro ach,the effects o f the heat tr ansfer r esistance and ser ies resistance on the silicon cell temperature,efficien cy and the o ut put pow er ar e analyzed.T he results sho w that the cell temper atur e increases as the co ncentra tion ratio increases,efficiency and elect rical out put pow er o f silicon solar cell incr eases shar ply at the begin ning w ith increasing the co ncentration r atio,then decr eases as the lig ht intensity incr eases.T he lower the heat transfer resistance of silicon so lar cell is decr easing,the low er temperature of so lar cell and the hig her ef ficiency and electr ical o ut put pow er of silico n solar cell.T he efficiency of silicon solar cell decr eases as the series resist ance increases,the out put po wer o f the silico n solar cell becomes low and there is a inflexion w ith the increase of the concentr ation r ation.So,it is necessa ry to reduce the series resistance of silicon solar cell and co ol the sil ico n so lar cell to keep it o per ating steadily,eff icient ly and safely fo r a long t ime.Key words:so lar cell;concentr at ion rat io;heat t ransfer resistance;out put per formance;series r esistant聚光光伏发电采用便宜的聚光器来部分代替昂贵的光伏电池,可充分利用光伏电池的光电转换能力,降低光伏发电的成本。
聚光光伏电池的热平衡与冷却
Ｔｈ ｅ ｇ ｌ ｎ ｅ ａ ｄ Ｃｏ ｌｎｇ ｏ ｏ ａ ｌｓ ｉ ｎ ｅ ｒ ｔ０ ｅ Ｅｎ ｒ ｙ Ｂａ ａ ｃ ｎ ｏ ｉ ｆ Ｓ ｌ ｒ Ｃｅ ｌ ｎ Ｃｏ ｃ ｎｔ ａ ｉ ｎ
Ｓ ＵＮ ｉ ｎ Ｊａ
（ ｃ ｏ ｌ ｆＭａ ｅｉｌ ｃｅ ｃ ｎ ｇｎ ｅｉｇ， ｉｇ ｅｈ ｎ Ｃｅａ ｃＩ ｓｉｕｅ Ｓ ｈ ｏ ｔｒ ｓＳ ｉｎ ｅａ ｄＥｎ ｉｅ ｒｎ Ｊｎ ｄ ｚ ｅ ｒｍｉ ｎ ｔｔｔ ， ｏ ａ Ｊｎ ｄ ｚ ｅ ３ ０ １ Ｃｈｎ ） ｉｇ ｅｈ ｎ ３ ３ ０ ， ｉａ
根 据计 算 结 果 对 传 热 过 程 中的 热 阻 及 电 池 的 串 联 内阻 对 电 池 的温 度 、 电 转 换 效 率 及 电 能 输 出 功 率 的影 响 光 进 行 了分 析 。分 析 结 果 表 明 ： 电池 温 度 随 聚 光 率 的增 加 而 升 高 ， 电池 效 率 和 输 出功 率 随 聚 光 率 的 增 加 先 增 后
１８ ５
电 力 与 能 源
第３ ２卷第 ２ 期
２１ ０ １年 ４月
聚光 光 伏 电池 的 热 平衡 与冷 却
荆、 健
（ 景德 镇 陶瓷 学 院 材 料 科 学 与工 程 ， 西 景 德镇 江 ３３０） ３０ １
摘
要 ： 立 了 聚 光 条件 下 光 伏 电池 的 热 平 衡 方 程 及 电学 特性 模 型 ， 用模 型对 电池 的输 出特 性 进 行 了计 算 ， 建 利
Ａｂｓｒ ｃ ： Ａ ａ ｈｅ ａ ｉａ ｏｄ ｌｏ ｓ ｒｂ ｎ ｈ ｈ ｍ ａ ｎ ｏ ｅ ｈ ａ ｔ ｒｓ ｉ ｆｓｌｃ ｏｌ ｅ ｌ ｎ ｃ ｎ— ｔａ ｔ ｍ ｔ ｍ ｔｃ ｌｍ ｅ ｆｄｅ ｃ ｉｉ ｇ ｔ ｅ ｔ ｅｒ ｌａ ｄ ｐ ｗ ｒｃ ａｒ ｃ ｅ ｉｔｃ ｏ ｉ ｏｎ ｓ ａｒｃ ｌｓ ｉ ｏ ｉ
槽式聚光太阳能加热电厂循环冷却水供热
电厂冷却水余热利用
在常规的凝汽式火力发电厂中，汽轮机排汽在凝汽器中被冷却而凝结成水，同时冷却水被加热，其热量（当水源充足时，采用直接供水系统，冷却水直接排向河流或海洋；当水源不足时，采用循环供水系统，通过冷却塔等冷却装置中排到大气中）排向环境，从而产生汽轮机的冷源损失。
冷却水温度一般冬季为20℃——35℃，夏季为25℃——45℃。
电厂冷却水余热温度甚低(≤45℃)，现代热泵技术只能将供热水温提升至60～90℃，而这远远不能满足热水网供水温度（通常要求150℃）怎样才能利用电厂冷却水的余热，从而满足供热水网供热的温度？
考虑到槽式太阳能发电利用槽式抛物面反射镜经串并联排列将太阳聚焦到管状的接收器上，井将管内传热工质加热，再利用高温介质产生过热蒸汽，产生的过热蒸汽温度可达260℃——400℃。
若能利用槽式太阳能将供热水加热到150℃则足以满足不同用户供暖和生活用水的要求。
以下是我设计的方案图
直接供水系统余热利用方案图（适合水源和阳光照射充足地区）
循环供水系统余热利用方案图（适合水源不充足但阳光照射条件比较好的地区）提升温度后的余热量尽可能在电厂附近区域的工业生产过程及冬季采暖中利用。
但需注意，当夏季无需供热季节，若将热泵转作制冷循环运行，循环水余热不仅不可再利用，而且循环冷却水也不可作为热泵制冷循环中工质凝结放热的受纳体。
这一点有别于一般水源(如河水、海水、地下水、污水)热泵的运行模式。
因为除吸收汽轮机凝汽器乏汽凝结热外，不允许额外增加电厂循环冷却水的温升。
热泵将循环冷却水热量温位提升至60℃以上，可以回热至凝结水，提高给水
吸热过程的平均温度，并减少低压抽汽用于回热系统的汽量。
聚光太阳能电池技术应用
聚光太阳能电池技术应用太阳能作为一种清洁能源，已经被广泛应用于各个领域。
聚光太阳能电池技术是一种能够将太阳能转化为电能的高效方法，通过将太阳光聚焦到小型太阳能电池上，可以提高太阳能发电效率，并且在一些特殊场景中也有广泛的应用。
聚光太阳能电池技术的原理是利用光学器件将太阳光线集中到一个小面积的太阳能电池上，提高太阳能的利用效率。
一种常见的聚光太阳能电池技术是利用聚光器来集中太阳光线，其中最常见的聚光器包括凸透镜和反射镜。
凸透镜可以将太阳光线聚焦到太阳能电池上，而反射镜则可以反射太阳光线，使其聚焦到太阳能电池上。
这种聚光太阳能电池技术可以提高太阳能电池的发电效率，使其能够在相同面积下产生更多的电能。
聚光太阳能电池技术在一些特殊场景中有着广泛的应用。
其中一个应用是太空探索。
在太空中，太阳能是一种非常重要的能源来源。
聚光太阳能电池技术可以使太空探测器能够在太阳光不足的情况下获得足够的能量，以维持太空探测器的正常运行。
另外，由于太空中没有大气层的阻碍，聚光太阳能电池技术可以发挥更好的效果，产生更多的电能。
另一个应用是在一些需要高能量密度的场景中，例如军事设施或野外探险。
聚光太阳能电池技术可以通过将太阳能聚焦到小型太阳能电池上，使得这些设施能够在限定空间内获得更高的能量输出，以满足其特殊需求。
在野外探险中，聚光太阳能电池技术可以提供便携式充电方案，让探险者们在户外环境中也能够使用电子设备。
聚光太阳能电池技术还可以应用于建筑物。
通过在建筑物的外墙或屋顶安装聚光太阳能电池系统，可以有效地利用太阳能来供电。
由于聚光太阳能电池技术可以提高能源转换效率，这可以使建筑物在有限的面积上产生更多的电能，为建筑物提供所需的能源。
此外，聚光太阳能电池系统也可以与传统的太阳能电池板结合使用，以进一步提高建筑物的能源利用效率。
聚光太阳能电池技术还可以应用于太阳能发电站。
通过在太阳能发电站中安装大规模的聚光太阳能电池系统，可以大幅提高太阳能的利用效率，进一步推动清洁能源的发展。
聚光太阳能电池的冷却方式及选择
聚光太阳能电池的冷却方式及选择刘剑涛;尤坤坤;马晓程;曾宪平;任建兴【摘要】分析了聚光太阳能电池冷却技术的研究背景,描述了4种主要冷却技术的相关原理及其应用场合,并指出了聚光太阳能电池冷却技术的发展趋势.【期刊名称】《上海电力学院学报》【年(卷),期】2012(028)002【总页数】5页(P149-152,155)【关键词】太阳能电池;冷却技术;聚光【作者】刘剑涛;尤坤坤;马晓程;曾宪平;任建兴【作者单位】上海电力学院能源与环境工程学院,上海200090;上海电力学院能源与环境工程学院,上海200090;上海电力学院能源与环境工程学院,上海200090;上海电力学院能源与环境工程学院,上海200090;上海电力学院能源与环境工程学院,上海200090【正文语种】中文【中图分类】TM914.4太阳能是人类取之不尽、用之不竭的可再生能源，也是地球上最直接、最普遍、最清洁的能源，被公认为未来最理想的替代能源之一.1996年以来，世界太阳能发电技术得到了高速发展.据欧洲光伏行业协会发布的数据，2010年全球新增太阳能光伏装机容量为16 GW，全球太阳能光伏累计装机容量近40 GW，比2009年的23 GW 增加了70%.根据欧洲JRC的预测，到2030年在总能源结构中可再生能源占到30%以上，太阳能光伏发电在世界总电力的供应中达到10%以上;到2040年可再生能源占总能耗50%以上，太阳能光伏发电将占总电力的20%以上;到21世纪末可再生能源在能源结构中占到80%以上，太阳能发电占到60%以上，显示出重要的战略地位［1］.与此同时，太阳能电池的应用范围也越来越广.据统计，我国的太阳能资源非常丰富，陆地表面每年接收的太阳能总量就相当于1.7×1011t标准煤，而且太阳能具有安全可靠无污染、设备移动方便等优点，因此开发利用太阳能的潜力巨大.1 太阳能电池太阳能电池是利用光电材料吸收光能后发生的光电子转移反应而进行工作的［2-4］.传统的太阳能发电方式成本高昂，效率较低;聚光太阳能发电技术采用低成本的反射镜或者透镜，利用聚光的形式使太阳能电池在几倍甚至几百倍光强的条件下工作，在使用相同光伏电池的情况下，能输出更多的电能，降低成本，提高电池的效率，因而具有良好的应用前景［5-9］.但在太阳能电池运行的过程中，太阳辐射能除了被吸收转化为电能和被反射外，大部分都被电池吸收转化为热能，使得电池温度逐渐升高，而电池温度的升高会对发电转化效率造成一定的影响.图1为不同温度下太阳能电池的转化效率曲线.由图1可以看出，在相同的聚光比条件下，不同温度下太阳能电池的转化效率是不同的，温度越高，其相应的转化效率就越低(据统计电池组件温度每降低 1 K输出电量增加 0.3% ～0.5%［10］);而且太阳能电池工作在温度较高情况下，其开路电压随温度的升高而大幅下降，会导致充电工作点严重偏移，易使系统充电不足而损坏;此外，随着单位面积的电池板辐射光强的增加，吸收的热量也会增加，电池的温度控制和散热问题将更为突出，太阳能电池长期在高温下工作会因迅速老化而导致使用寿命缩短.图1 不同温度下太阳电池的转化效率因此在聚光条件下，为了保证太阳能电池能在较高效率下工作并有效地延长其使用寿命，需要采用合理的冷却方式对太阳能电池进行冷却.2 聚光太阳能电池的冷却方式传统的聚光太阳能电池的冷却方式分为自然循环冷却和强制循环冷却两种.自然循环冷却系统通常是将铜、铝等高导热材料作为电池背板，并安装肋片、通道等结构加强自然对流换热，对太阳能电池进行降温，工作介质(多为空气或水)通过太阳能背面吸收热量，以达到降温的目的.自然循环冷却安装方便，造价低，但冷却效果有限.强制循环方式和自然循环冷却方式一样，也采用加肋片、通道等结构，不同之处在于其使用强制流动循环系统，有时会在电池正背面同时进行冷却［11］.因为采用强制对流换热，组件背面被制成通风流道，流道的入口(或同时在出入口)设置风机以增强空气流动，但风机的使用会额外消耗一部分电能，其工作介质多采用空气或者透射率较高的液体(比如水).由于聚光太阳能系统的功率和聚光比越来越大，自然循环冷却方式越来越难以满足其散热需求，因此，目前在容量较大的太阳能系统中广泛采用强制循环冷却方式，但自然循环冷却方式在民用和商用的小型太阳能系统中仍占有很大的比例.空气和水是聚光太阳能电池传统冷却方式中最常用的两种介质，无论在自然对流和强制对流的状况下，水的传热性质都要优于空气，因此在合理的设计方式下，空气冷却方式的效率必定比水冷却方式低.2.1 空气冷却方式通常，采用空气冷却，换热性能与空气的流速、流道的长度和高度等有关，优化这些参数可以达到最佳的换热效果.对于一个确定的电池阵列长度L，当空气流道水力直径D满足L/D=20时，冷却效果最好，而且其他因素对该值影响不大［12］. 张晓霞［13］等人设计了一种通过空气冷却降低聚光型太阳能电池温度的数学模型，其方式是在电池板背面的风道内利用风机主动进行空气流动，带走大量热量，达到对电池板冷却的目的.通过计算机模拟可知，与不带翅片轴流式冷却方式相比，带翅片轴流式冷却的电池背部温度要低35～40℃，功率输出提高了15%;自然风冷却温度要低50～60℃，功率输出提高了40%;自然通风散热温度要低100℃，输出功率呈直线上升，提高了近70%.因此，选用优化设计有翅片、有风扇的轴流式冷却方式，可以大幅度提高电池的输出功率，同时由于冷却的作用，也可使太阳能光伏电池在正常的环境温度下工作，延长了其使用寿命.2.2 水冷却方式水冷却系统设计的关键是保证太阳能电池与换热器表面间良好的热传导和电绝缘，同时还要考虑工质的渗漏问题.典型的水冷却系统由换热器、水箱、若干连接阀门等部件组成，其中换热器的结构通常有管板式、流道式和水箱底座式等［14］.水冷却系统如图2所示.图2 水冷方式示意但水冷却方式管路多，连接点多，还需要水箱，潜在的故障点也较多，可靠性不高.此外，由于水的传热性质比空气好很多，因此水冷却的效率要高于空气冷却，但由于可靠性是太阳能发电系统的生命，因而在实行故障率一票否决制的太阳能系统中不适用.2.3 热管冷却技术随着聚光太阳能电池的聚光比和功率的提高，使得单位体积的发热量急剧增加，传统的散热方式在传热量、体积、质量和冷却方式等方面已很难满足要求，因此一些新兴的冷却方式(比如热管冷却技术、微通道冷却技术、射流冲击冷却、液浸冷却技术)开始崭露头角.目前，热管冷却技术在中央处理器(CPU)散热器中已得到普遍应用，而在光伏电池的散热上应用较少.热管是一种高效传热元件，散热能力约为 250 ～1 000kW/m2［15，16］，采用传统的冷却方式时，聚光型太阳能电池的表面温度往往存在一定的不均匀性，导致电池转换效率降低，而热管具有很好的均温性能，电池表面的温度场也比较均匀，而且不需泵输送传热介质，非常适用于聚光条件下的电池冷却.热管冷却系统具有结构简单、冷却效率高、使用寿命长等优点.采用热管冷却时，热管的蒸发端紧贴太阳能电池的背面，通常随着聚光比的增大，蒸发端的温度有所上升;随着蒸汽饱和温度的降低，蒸发端最高温度以及太阳电池表面的平均温度降低.因此，在设计时应选择合适的聚光比，并考虑使蒸汽的饱和温度尽量的低(可以通过提高冷凝段的冷却能力使蒸汽的饱和温度降低).冷凝段暴露在大气中与周围空气进行自然对流换热，可以安装翅片增加散热面积来提高冷凝段的换热效果［1］.由于冷却元件的温度一般要求在20～100℃，热管的设计可选择R-11或R-22以及水作为工作液体［14］.2.4 微通道冷却技术微通道冷却是指在基体上用光刻或其他刻蚀法制成截面尺寸仅有几十至上百微米的槽道，换热介质在这些小槽道中流过，与换热器基体换热的同时也通过基体与别的介质换热.冷却器的基体材料可以是金属、玻璃、硅或其他任何合适的材料.这种换热器的突出优点如下.(1)换热系数大，换热效果很好.由于几何尺寸极小，流体流过通道时的流动状态与常规冷却器有很大区别，雷诺数一般增大一个数量级，因而换热系数明显增大，换热介质与基体之间的温差很小.(2)体积很小，特别适合电子器件的冷却［17］.但由于冷却器的温度梯度和压力损失较大，因此泵或风机的耗功较大.微通道冷却器水冷却系统的设计关键是保证太阳电池与换热器表面间存在良好的热传导和电绝缘.如果能在太阳电池的生产过程中直接在电池背面灼刻微通道，那么无论从冷却效果还是经济性来说都是一种很好的方法［15］.当前对微通道冷却器的研究主要集中在微通道表面温度的分布，流道尺寸对流动阻力和换热效果的影响等方面.图3为目前比较典型的歧管式微通道冷却系统［18］.图3 歧管式微通道冷却器综上所述，空气冷却材料取用方便，是目前最流行的冷却方式.水冷却和空气冷却的原理相似，效率更高，但成本和故障率均较高.热管冷却和微通道冷却技术作为新兴的冷却方式的代表，均具有良好的发展前景，尤其是热管冷却方式，由于其良好的适应性，在目前的聚光电池冷却技术中得到了越来越广泛的应用;微通道冷却由于其材料和生产技术的限制性，获得广泛关注还需要较长的时间.3 冷却方式的选择通常来说，聚光太阳能电池冷却方式的选取需要考虑到各方面的综合因素，主要包括所处地区、设备选型、设备成本、维护成本、聚光比等方面.为了保证电池的正常工作和使用寿命，当冷却过程热阻大于0.1(K·m2)/W时，聚光比不应超过4，此时可用空气自然对流方式对电池进行冷却;但在冷却过程通过一些强化换热措施，例如在强制对流状态下，选用导热性能好的铜或铝做成强化散热翅片背板，加强散热，将换热过程的热阻减少到0.01(K·m2)/W，系统的聚光比就可以增加到20倍;如果冷却过程的热阻进一步降低至0.005(K·m2)/W，组件就可以在聚光比为50倍的条件下安全工作;如果采用水作为工质对电池进行冷却，将热阻降低到0.001(K·m2)/W，聚光比就可以增加到100倍;如果通过相变或其他强化换热手段(如热管、微通道换热等)进行冷却，将热阻进一步降低至0.000 1(K·m2)/W，那末电池可以在1 000倍聚光比下可靠工作［19］.在通常情况下，聚光电池较适用的冷却方式见表1［20］.表1 聚光太阳能电池冷却方式的选择电池类型聚焦倍数/倍冷却方式单个电池1～1 000 空气冷却，热管线性聚光＜25 水冷，液浸电池阵列＜150 微通道，热管≥25 水冷，热管≥150 微通道，射流冲击，液浸鉴于聚光型太阳能电池系统散热的复杂性，具体系统还需要具体分析后才能确定最终采用何种冷却方式，表1仅提供初步的参考方案.在目前的水平和条件下，空气冷却和水冷却方式的商业投资价值更大，而且这两种系统方便与建筑物结合的优势非常明显.但随着技术的发展、电池尺寸的减小，以及原料成本的下降，热管冷却和微通道冷却等新兴系统必定有更广阔的市场，目前热管冷却已经开始由试验阶段进入实际应用阶段.4 结论(1)空气冷却由于取材方便，目前仍是最主要的聚光太阳能电池的冷却方式;(2)相比于空气冷却方式，水冷却的效率得到了大幅度提高，但是成本较高，故障率较多，这也是当前水冷却方式发展的瓶颈之一;(3)热管冷却是目前新兴的冷却方式之一，优点明显，发展前景良好;(4)相比于其他3种冷却方式，微通道冷却技术有着良好的发展前景，其热阻更小，效率更高，但由于材料和技术的限制，得到广泛应用仍需要作进一步的研究.参考文献:【相关文献】［1］王子龙，张华，张海涛，等.聚光型光伏电池冷却热管蒸发端的数值模拟［J］.制冷技术，2000(2):37-42.［2］郭浩，丁丽，刘向阳.太阳能电池的研究现状及发展趋势［J］.许昌学院学报，2006，25(2):38-41.［3］李崇华.太阳能电池工作原理与种类［J］.电气技术，2009(8):128-130.［4］成志秀，王晓丽.太阳能光伏电池综述［J］.信息记录材料，2007，8(2):41-47.［5］吴玉庭，朱宏晔，任建勋，等.聚光与冷却条件下常规太阳电池的特性［J］.清华大学学报，2003，43(8):1 052-1 055.［6］MARY D A，ROBERT H.Clean electricity from photovoltaics［M］.London:ImperialCollege Press，2001:157-159.［7］马世俊.卫星电源技术［M］.北京:宇航出版社，2001:55-58.［8］KIM Ran Y.Dimensional stability of composite in a space thermal environment ［J］.CompositesScience and Technology，2000，60(12-13):2 601-2 608.［9］WANG Si-cheng.Review and trend of solar photovoltaic technology［J］.International Power，1997(4):21-23.［10］何伟，李杰.光伏光热建筑一体化对建筑本能影响的理论研究［J］.暖通空调，2003，33(6):8-11.［11］杨晶晶，刘永生，谷民安，等.太阳能光伏电池冷却技术研究［J］.华东电力，2011，39(1):81-85.［12］BR INKWORTH 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太阳能光伏发电系统的冷却与散热技术
太阳能光伏发电系统的冷却与散热技术随着能源需求的增加和环境保护意识的提升，太阳能光伏发电系统作为一种清洁、可再生的能源形式，正逐渐得到广泛应用。
然而，太阳能光伏发电系统在操作过程中会产生大量热量，如果不能及时有效地冷却与散热，将会严重影响系统的性能和寿命，甚至导致系统故障。
因此，太阳能光伏发电系统的冷却与散热技术显得尤为重要。
本文将介绍几种常用的太阳能光伏发电系统冷却与散热技术。
一、被动式散热技术被动式散热技术是指利用自然界的气流、水流等自然形成的能量传导和对流效应来实现散热的一种技术手段。
被动式散热技术主要包括散热片、散热管和散热塔等。
散热片是一种常见的被动式散热技术，它通过增大系统的散热面积，提高热量的散发效率。
散热片一般采用高导热材料制作，可以有效地将热量从光伏组件上传导到空气中。
而散热管和散热塔则利用液态介质在管内的循环流动，通过传导和对流来实现热量的散发，能够有效降低系统的温度。
二、主动式冷却技术主动式冷却技术是指通过外部设备，如风扇、水泵等作为驱动力来主动地将热量排出光伏发电系统的一种技术手段。
与被动式散热技术相比，主动式冷却技术能够更加精确地控制系统的温度，提高系统的运行效率。
风冷式主动式冷却技术是一种常用的方法。
它通过风扇产生的风力将光伏组件或逆变器表面的热量吹散，从而实现系统的冷却。
风冷式主动式冷却技术需要设计合理的风道和散热结构，以保证热量能够充分散发。
水冷式主动式冷却技术是另一种常见的方法。
它通过水泵将冷却介质循环流动，将热量从光伏组件或逆变器中带走，再将热量释放到外部环境中。
水冷式主动式冷却技术具有较高的散热效果，能够有效保持系统的温度稳定。
三、相变储能技术相变储能技术是一种利用物质在相变过程中释放或吸收大量潜热的技术手段。
太阳能光伏发电系统可以利用相变储能技术来实现热能的存储和释放，从而平衡系统的温度。
相变储能技术一般采用相变材料作为储能介质，当光伏组件或逆变器产生过剩热量时，相变材料吸收热量进行相变，将多余的热量储存起来；当系统需要散热时，相变材料释放储存的热量，从而实现系统的冷却。
聚光型光伏电池的冷却方式
随着电子芯片的集成度越来越高 ,芯片的散 热量也越来越大 ,例如目前 CPU 的散热量最大已 达 120 W 左右 。针对此类问题 ,许多厂商和研究 者进行多年的研发 ,寻找出很多有效的冷却方式 , 比如微通道冷却技术 、液体射流冲击冷却技术 、热 管冷却 技 术 、集 成 热 路 、热 电 子 发 射 制 冷 技 术 等 [ 11 ] 。由于光伏电池与电子芯片的散热要求比 较相似 ,所以这些技术也可以应用到光伏电池的 冷却中 。下面将介绍比较热门的微通道冷却技 术 、液体射流冲击冷却技术 、热管冷却技术和液浸 冷却技术 。 2. 1 微通道冷却技术
RYU 等人 [ 18 ] 设计了歧管式微通道冷却器 , 如图 2。实验表明 ,这种微通道冷却器可以减小 温度和压力梯度 。在层流流动状态下 ,歧管式微
通道冷却器的热阻比传统微通道冷却器小 50% , 最小可达 3. 1 ×10 - 6 (m2 ·K) /W。
新能源及工艺
图 2 歧管式微通道冷却器
0 前 言
目前工业化批量生产的硅太阳能电池光电转 化效率大约为 13% ～14% [ 1 ] ,剩余的光能转化为 热能 ,因此太阳能电池的散热问题非常突出 。
聚光型光伏电池利用菲涅尔透镜或碟式反射 镜等将太阳辐射聚焦到太阳能电池上 ,太阳能电 池表面按受太阳的辐照强度可以增强 200 ～2000 倍 。这样 ,太阳能电池的单位面积输出功率将大 幅提高 ,从而使发电成本下降 。目前有报道的磷 化 铟 2镓 铟 砷 2锗 三 结 电 池 转 化 效 率 已 达 41. 1% [ 2 ] 。但是 , 即 使 这 样 高 的 转 化 效 率 , 仍 然 有 60%左右的能量转化为热量 。如果不对电池进行
新能源及工艺
太阳能光伏冷却系统的设计与优化
太阳能光伏冷却系统的设计与优化随着全球对可再生能源的日益重视，太阳能光伏技术被广泛应用于发电领域。
然而，太阳能光伏板在长时间高温环境下发电效率会有所下降，因此设计并优化太阳能光伏冷却系统就显得十分重要。
本文将探讨太阳能光伏冷却系统的设计原理、优化方法以及未来的发展趋势。
首先，太阳能光伏冷却系统的设计需要考虑以下几个因素：散热效率、水资源利用、材料选择和系统的稳定性。
为了提高散热效率，可以采用冷却剂循环冷却的方式，通过直接接触或间接接触，将冷却剂循环流过光伏板以降低其温度。
同时，需要注重合理利用水资源，可以考虑利用废水或雨水作为冷却剂，从而减少对淡水资源的消耗。
关于材料选择，应选择导热性能好、耐高温、耐腐蚀的材料，并确保太阳能光伏冷却系统的稳定性，尽量减小故障出现的概率。
在优化太阳能光伏冷却系统的设计中，一个重要的方面是对冷却剂的选择和流动方式的优化。
根据不同的环境条件和实际需求，可以选择不同的冷却剂，如风冷、水冷或液态冷却剂。
其中，液态冷却剂被认为是最有效的冷却方式之一，由于其具有较高的热传导性能和吸热能力。
此外，冷却剂的流动方式也会影响散热效果，如采用平板式排列、弯曲式排列或集中式排列等不同的方式，可以对冷却系统进行优化。
另外，系统的控制与监测也是设计与优化太阳能光伏冷却系统的关键。
通过安装温度传感器和流量传感器，可以实时监测光伏板的温度和冷却剂的流量。
基于传感器数据，可以采用控制算法和自动控制系统来调节冷却效果，保持光伏板的适宜温度。
此外，通过远程监测和优化算法，可以实现对多个光伏冷却系统的集中控制和管理，进一步提高系统的效率和稳定性。
值得注意的是，太阳能光伏冷却系统的设计和优化也需要考虑到不同地区的气候条件和环境要素。
例如，在高温、多湿的地区，可以采用喷淋方式来冷却光伏板，以利用环境湿度为冷却剂。
在寒冷地区，可以考虑加热系统，以防止冷却过度造成的问题。
此外，光伏冷却系统的设计还要充分考虑系统的可维护性和成本效益。
光伏逆变器的常用冷却方式
光伏逆变器的常用冷却方式
光伏逆变器是将光伏电池板所产生的直流电转换为交流电的关键设备。
在光伏发电系统中，逆变器的效率和稳定性对系统的运行至关重要。
而逆变器在工作过程中会产生一定的热量，如果不进行适当的冷却处理，热量堆积将会影响逆变器的性能和寿命。
常用的光伏逆变器冷却方式主要有以下几种：
1. 自然冷却：逆变器采用散热片或散热鳍片的设计，通过自然对流传导热量，将热量散发到周围环境中。
这种冷却方式简单、成本低廉，适用于小型光伏发电系统。
但是，在高温环境下，自然冷却效果有限，无法满足大功率逆变器的散热需求。
2. 风冷却：逆变器内部设置风扇，通过强制对流的方式进行散热。
风冷却方式可以有效增加散热面积，提高散热效果。
同时，逆变器还可以根据温度变化自动调节风扇的转速，以达到最佳散热效果。
这种冷却方式适用于中小型光伏发电系统，但是由于风扇的噪音和功耗较大，对环境和能耗造成一定的影响。
3. 水冷却：逆变器内部设置水冷却系统，通过水的高热传导性和对流效应，将热量快速传递到冷却水中，再通过水冷却设备将热量散发出去。
水冷却方式能够在高温环境下保持逆变器的稳定工作温度，提高逆变器的效率和寿命。
但是，水冷却系统的安装和维护成本较高，需要额外的水源和水泵等设备。
光伏逆变器的冷却方式多样，可根据不同的应用环境和功率要求进行选择。
不同的冷却方式各有优缺点，需要根据实际情况进行综合考虑。
在设计和安装光伏发电系统时，合理选择逆变器的冷却方式，可以提高系统的运行效率和可靠性，延长设备的使用寿命。
光伏降温方式总结汇报
光伏降温方式总结汇报光伏降温技术是指通过各种方法将太阳能光伏组件的温度降低，以提高其发电效率和延长使用寿命。
光伏组件的温度是影响其发电效率的重要因素之一，高温会导致光伏组件发电效率下降，甚至损坏。
因此，光伏降温技术的应用具有重要的意义。
目前，光伏降温技术主要有以下几种方式：一、自然降温自然降温是利用环境自然条件，如自然通风、辐射散热等方式来实现光伏组件的降温。
这种方式成本较低，无额外能耗，但降温效果较有限。
二、水冷降温水冷降温是利用水进行散热，通过冷水流过光伏组件表面来实现降温。
这种方式可以有效地降低光伏组件的温度，提高发电效率。
同时，冷水可以回收利用，具有一定的节能效果。
但是，水冷降温需要使用额外的冷却设备，增加了系统的复杂度和成本。
三、气流降温气流降温是利用气流的对流效应来实现光伏组件的降温。
通过设置气流通道，引导冷气流经过光伏组件表面，达到降温的效果。
气流降温应用范围广泛，适用于各种类型的光伏组件。
但是，该方式需要额外的风扇或风机，带来额外的能耗。
四、热管降温热管降温是利用热管的传热特性来实现光伏组件的降温。
热管是由导热管和蒸发器、冷凝器等部分组成，通过工作介质在热管内的蒸发和冷凝过程，实现热量的传递。
这种方式具有高效传热、节能等优点，但需要额外的设备投入。
五、材料改性降温材料改性降温是通过改变光伏组件的材料结构和性能，提高其散热能力，从而实现降温的目的。
例如，使用导热性能较好的材料、优化背板设计、改善组件表面的反射率等方式。
这种方式可以在设计阶段进行，但涉及材料的选择和组件结构的调整。
光伏降温技术是提高光伏系统效率和寿命的关键技术之一。
通过选择合适的降温方式，可以有效地提高光伏组件的发电效率，降低发电成本。
然而，不同的降温方式适用于不同的光伏场景，需要根据实际情况选择合适的方式。
今后，随着光伏技术的不断发展，光伏降温技术也将进一步完善和应用。
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ｋｗ／ｍ２【ｌＬ坫Ｊ，采用传统的冷却方式
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时，聚光型太阳能电池的表面温度往往存在一定 的不均匀性，导致电池转换效率降低，而热管具有 很好的均温性能，电池表面的温度场也比较均匀， 而且不需泵输送传热介质，非常适用于聚光条件 下的电池冷却． 热管冷却系统具有结构简单、冷却效率高、使 用寿命长等优点．采用热管冷却时，热管的蒸发端 紧贴太阳能电池的背面，通常随着聚光比的增大， 蒸发端的温度有所上升；随着蒸汽饱和温度的降 低，蒸发端最高温度以及太阳电池表面的平均温 度降低．因此，在设计时应选择合适的聚光比，并 考虑使蒸汽的饱和温度尽量的低（可以通过提高 冷凝段的冷却能力使蒸汽的饱和温度降低）．冷
但水冷却方式管路多，连接点多，还需要水 箱，潜在的故障点也较多，可靠性不高．此外，由于 水的传热性质比空气好很多，因此水冷却的效率 要高于空气冷却，但由于可靠性是太阳能发电系 统的生命，因而在实行故障率一票否决制的太阳 熊系统中不适用． ２．３热管冷却技术 随着聚光太阳能电池的聚光比和功率的提 高，使得单位体积的发热量急剧增加，传统的散热 方式在传热量、体积、质量和冷却方式等方面已很 难满足要求，因此一些新兴的冷却方式（比如热 管冷却技术、微通道冷却技术、射流冲击冷却、液 浸冷却技术）开始崭露头角． 目前，热管冷却技术在中央处理器（ＣＰｕ）散 热器中已得到普遍应用，而在光伏电池的散热上 应用较少．热管是一种高效传热元件，散热能力约
端的数值模拟［Ｊ］．镧冷技术，２咖（２）：３７ｍ．
郭浩，丁丽。刘向阳．太阳能电池的研究现状及发展趋势
万方数据
刘剑涛，等：聚光太阳能电池的冷却方式及选择
器、水箱、若干连接阀门等部件组成，其中换热器 的结构通常有管板式、流道式和水箱底座式 等…１．水冷却系统如图２所示．
凝段暴露在大气中与周围空气进行自然对流换 热，可以安装翅片增加散热面积来提高冷凝段的 换热效果‘１。．由于冷却元件的温度一般要求在２０ 一１００℃，热管的设计可选择Ｒ—ｌｌ或Ｒ．２２以及 水作为工作液体‘１４１．
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因此在聚光条件下，为了保证太阳能电池能 在较高效率下工作并有效地延长其使用寿命，需 要采用合理的冷却方式对太阳能电池进行冷却．
２聚光太阳能电池的冷却方式
传统的聚光太阳能电池的冷却方式分为自然 循环冷却和强制循环冷却两种．自然循环冷却系 统通常是将铜、铝等高导热材料作为电池背板，并 安装肋片、通道等结构加强自然对流换热，对太阳 能电池进行降温，工作介质（多为空气或水）通过 太阳能背面吸收热量，以达到降温的目的．自然循 环冷却安装方便，造价低，但冷却效果有限．强制 循环方式和自然循环冷却方式一样，也采用加肋
第２８卷第２期 ２叭２年４月
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学院学报
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Ｖ０１．２８．Ｎｏ．２ Ａｐｒ－２０１２
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文章编号：１００６—４７２９（２０１２）０２—０１４９一０４
聚光太阳能电池的冷却方式及选择
刘剑涛，尤坤坤，马晓程，曾宪平，任建兴
（上海电力学院能源与环境工程学院，上海２０００９０）
图３歧管式微通道冷却器
综上所述，空气冷却材料取用方便，是目前 最流行的冷却方式．水冷却和空气冷却的原理相 似，效率更高，但成本和故障率均较高．热管冷却 和微通道冷却技术作为新兴的冷却方式的代表，
万方数据
１５２
上海电力学院学报冷却方式，由 于其良好的适应性，在目前的聚光电池冷却技术 中得到了越来越广泛的应用；微通道冷却由于其 材料和生产技术的限制性，获得广泛关注还需要 较长的时间．
参考文献：
［１】 ［２】 ［３】 ［４】 ［５】 王子龙，张华，张海涛，等．聚光型光伏电池冷却热管蒸发
３冷却方式的选择
通常来说，聚光太阳能电池冷却方式的选取 需要考虑到各方面的综合因素，主要包括所处地 区、设备选型、设备成本、维护成本、聚光比等方 面．为了保证电池的正常工作和使用寿命，当冷却 过程热阻大于０．１（Ｋ・ｍ２）／ｗ时，聚光比不应超 过４，此时可用空气自然对流方式对电池进行冷 却；但在冷却过程通过一些强化换热措施，例如在 强制对流状态下。选用导热性能好的铜或铝做成 强化散热翅片背板，加强散热，将换热过程的热阻 减少到０．０１（Ｋ・ｍ２）／ｗ，系统的聚光比就可以 增加到２０倍；如果冷却过程的热阻进一步降低至
１太阳能电池
太阳能电池是利用光电材料吸收光能后发生
的光电子转移反应而进行工作的［２ ４１．传统的太阳
能发电方式成本高昂，效率较低；聚光太阳能发电
通讯作者简介：刘剑涛（１９８６一），男，在读硕士，山东曲阜人．主要研究方向为节能技术等．Ｅ－ｍａｉｌ：ａｌ—ｇｉ印ｌｄｙ・ｌａｖｉｇｎｅ
＠ｑｑ．ｃ∞．
基金项目：上海市教育委员会重点学科（第５期）（Ｊ５１３０４）．
万方数据
上海电力学院学报
２０１２年
技术采用低成本的反射镜或者透镜，利用聚光的 形式使太阳能电池在几倍甚至几百倍光强的条件 下工作，在使用相同光伏电池的情况下，能输出更 多的电能，降低成本，提高电池的效率，因而具有 良好的应用前景¨…．但在太阳能电池运行的过程 中，太阳辐射能除了被吸收转化为电能和被反射 外，大部分都被电池吸收转化为热能，使得电池温 度逐渐升高，而电池温度的升高会对发电转化效 率造成一定的影响． 图ｌ为不同温度下太阳能电池的转化效率曲 线．由图ｌ可以看出，在相同的聚光比条件下，不 同温度下太阳能电池的转化效率是不同的，温度 越高，其相应的转化效率就越低（据统计电池组 件温度每降低ｌ Ｋ输出电量增加Ｏ．３％一 Ｏ．５％¨叫）；而且太阳能电池工作在温度较高情况 下，其开路电压随温度的升高而大幅下降，会导致 充电工作点严重偏移，易使系统充电不足而损坏； 此外，随着单位面积的电池板辐射光强的增加，吸 收的热量也会增加，电池的温度控制和散热问题 将更为突出，太阳能电池长期在高温下工作会因 迅速老化而导致使用寿命缩短．
摘要：分析了聚光太阳能电池冷却技术的研究背景，描述了４种主要冷却技术的相关原理及其应用场合， 并指出了聚光太阳能电池冷却技术的发展趋势． 关键词：太阳能电池；冷却技术；聚光
中图分类号：ＴＭ９１４．４ 文献标志码：Ａ
Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｆ
Ｃ∞Ｈｎｇ ＴｅｃｈＩＩｏｌｏ留ｏｆ
ＳｏＩａｒ Ｃｅｌｌｓ
Ｕｎｄｅｒ ＣｏｎｃｅｎｔｒａｔｅｄⅡｌｕＩＩＩｉｎａｔｉｏｎ
２．４微通道冷却技术
微通道冷却是指在基体上用光刻或其他刻蚀 法制成截面尺寸仅有几十至上百微米的槽道，换 热介质在这些小槽道中流过，与换热器基体换热
图２水冷方式示意
的同时也通过基体与别的介质换热．冷却器的基 体材料可以是金属、玻璃、硅或其他任何合适的材 料．这种换热器的突出优点如下． （１）换热系数大，换热效果很好．由于几何尺 寸极小，流体流过通道时的流动状态与常规冷却 器有很大区别，雷诺数一般增大一个数量级，因而 换热系数明显增大，换热介质与基体之间的温差 很小， （２）体积很小，特别适合电子器件的冷却¨＂． 但由于冷却器的温度梯度和压力损失较大，因此 泵或风机的耗功较大．微通道冷却器水冷却系统 的设计关键是保证太阳电池与换热器表面间存在 良好的热传导和电绝缘．如果能在太阳电池的生 产过程中直接在电池背面灼刻微通道，那么无论 从冷却效果还是经济性来说都是一种很好的方 法¨５。．当前对微通道冷却器的研究主要集中在微 通道表面温度的分布，流道尺寸对流动阻力和换 热效果的影响等方面．图３为目前比较典型的歧 管式微通道冷却系统¨８１．
４结论
（１）空气冷却由于取材方便，目前仍是最主
要的聚光太阳能电池的冷却方式； （２）相比于空气冷却方式．水冷却的效率得 到了大幅度提高，但是成本较高，故障率较多，这 也是当前水冷却方式发展的瓶颈之一； （３）热管冷却是目前新兴的冷却方式之一， 优点明显，发展前景良好； （４）相比予其他３种冷却方式，微通道冷却 技术有着良好的发展前景，其热阻更小，效率更 高，但由于材料和技术的限制，得到广泛应用仍需 要作进一步的研究．
圈１不同温度下太阳电池的转化效率
动，带走大量热量，达到对电池板冷却的目的．通 过计算机模拟可知．与不带翅片轴流式冷却方式 相比，带翅片轴流式冷却的电池背部温度要低３５ —４０℃，功率输出提高了１５％；自然风冷却温度 要低５０—６０℃。功率输出提高了４０％；自然通风 散热温度要低１００℃。输出功率呈直线上升，提高 了近７０％．因此，选用优化设计有翅片、有风扇的 轴流式冷却方式，可以大幅度提高电池的输出功 率，同时由于冷却的作用，也可使太阳能光伏电池 在正常的环境温度下工作，延长了其使用寿命． ２．２水冷却方式 水冷却系统设计的关键是保证太阳能电池与 换热器表面间良好的热传导和电绝缘，同时还要 考虑工质的渗漏问题．典型的水冷却系统由换热
收稿日期：２０ｌｌ—０９—２６
能源在能源结构中占到８０％以上，太阳能发电占 到６０％以上，显示出重要的战略地位…．与此同 时，太阳能电池的应用范围也越来越广．据统计， 我国的太阳能资源非常丰富，陆地表面每年接收 的太阳能总量就相当于１．７×１０¨ｔ标准煤，而且 太阳能具有安全可靠无污染、设备移动方便等优 点，因此开发利用太阳能的潜力巨大．
０ｆ ｔｌｌｅ ＣＳＰ ｃｅＵ ｉｓ ｐｒｅｄｉｃｔｅｄ．
∞ｌ盯ｐｃ＇ｗｅｒ ｃｅＵ；ｃ００Ｉｈｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏ留；ｃｏｎｃｅｎ乜ａｔｅｄ ｉⅡｕｓⅡａｔｉｏｎ
太阳能是人类取之不尽、用之不竭的可再生 能源，也是地球上最直接、最普遍、最清洁的能源， 被公认为未来最理想的替代能源之一．１９９６年以 来，世界太阳能发电技术得到了高速发展．据欧洲 光伏行业协会发布的数据，２０１０年全球新增太阳 能光伏装机容量为１６ Ｇｗ，全球太阳能光伏累计 装机容量近４０ Ｇｗ，比２００９年的２３ Ｇｗ增加了 ７０％．根据欧洲ＪＲＣ的预测，到２０３０年在总能源 结构中可再生能源占到３０％以上，太阳能光伏发 电在世界总电力的供应中达到ｌＯ％以上；到２０４０ 年可再生能源占总能耗５０％以上，太阳能光伏发 电将占总电力的２０％以上；到２１世纪末可再生