高效率薄膜砷化镓聚光光伏光热系统

高效率薄膜砷化镓聚光光伏光热系统

一、主要用途。开发的系统结合高效率薄膜砷化镓电池和聚光系统、光热系统，能够实现创世界纪录的太阳能的高效率利用，实现热电联产。系统利用聚光系统和跟踪系统的合理设计，对散射光进行有效汇聚，通过砷化镓薄膜电池进行光电转换，光电转换效率超过40%，并将集中的热量通过导热介质进行收集和利用。此系统将适用于绝大部分人口聚居的地区而不受当地光照条件的限制。

二、解决的主要问题。从光学、机械、电子控制、热力学等不同方面切入，根据我们的专利发明设想进行系统的整体设计和分部实现。光学上研发新型菲涅尔聚光棱镜，利用仿真软件设计、协作加工厂设计样品，在我们的实验平台上测试和优化。

三、功能。系统对太阳能的综合转化效率能达到80%以上，成本低于0.5元/度（计算中将热能按所需耗电需求来折合计算），能够实现太阳能应用不再依赖于国家的补贴而实现商业化盈利和大规模推广。

四、关键技术及创新点。

（CPV./T）的设计，使太阳能转化综合效率能够突破80%；适用于屋顶和分布式发电/热的聚光光伏/光热系统所需的联动式全自动跟踪器设计；将光电转换效率约40%的薄膜砷化镓太阳能电池与太阳能集热管结合，提高效率。

五、项目创新点（应用、技术、结构、工艺和商务模式）

1、聚光光伏+聚光光热混合系统（CPV/T）的设计，太阳能转化综合效率能够突破80%，远高于传统的光伏10～20%和聚光光伏35%的转化效率；

2、适用于屋顶和分布式发电/热的聚光光伏/光热系统所需的联动式全自动跟踪器设计，能够大大降低系统成本，且适用于屋顶安装，因应国家大力推动的分布式新能源应用；

3、新型聚光菲涅尔棱镜设计，能够有效汇聚不同方向的散射光，使得此系统能够应用于我国东部南部大部分直射光照比例较小的区域，就近发电就近使用，减少电力和热量传输成本；

4、柔性衬底高效率砷化镓太阳能电池与玻璃衬底的结合，将光电转换效率约40%的砷化镓太阳能电池与太阳能集热管（玻璃）结合，比传统的晶硅或非定型硅光伏电池效率高2～4倍；

5、薄膜电池与集热管的有效贴合材料开发，实现聚光余热热量从太阳能电池到导热介质的有效传导；

6、适用于分布式的中小型储热罐和导热管设计，实现聚光余热热量的有效存储，实现储能和再利用。