高倍聚光光伏电池作为第三代太阳能发电技术

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关于HCPV情况

关于HCPV 情况高倍聚光太阳能发电（英文缩写HCPV）是采用航天卫星用的砷化镓三结电池（常规多晶硅电池单结）加光学聚光（590-1090倍）提高太阳能到电池上的光能强度进行光伏发电的。

砷化镓三结电池，光电转换效率高达38%以上，但目前价格很高，只有航天不得已用之，作为民用，采用了光学聚光以减少用量，如，我们的HCPV就采用了590倍和1090倍（昊阳的）的两种菲涅尔透镜聚焦形式，每个电池的用量只有10×10mm和5.5×5.5mm大小。

聚焦到电池片上的温度高达800℃。

虽然这样奢华家电池用量减少了数百倍，但随之而来的其他系统就复杂了许多。

1、为提高太阳能利用率和聚光的需要，就必须保证太阳光线始终直射和无偏差的直射到电池芯片上，因此就需要高精度的跟踪系统，支架机械系统的刚强度、控制系统的高精度都形成了高要求；2、为保证光线有效地聚集到电池芯片上，菲涅尔透镜的材料和生产的要求，棱镜布光的要求都很高；3、高温下的芯片散热、导电体的防护和绝缘、防反二极管的工作正常都形成了关键技术；等等、、、、目前上述技术都得到了有效地解决，从而使得HCPV系统得到了应用，系统的发电效率达到了25%以上（常规多晶硅系统效率14%），等效发电时间也提高约25%左右。

但由于现行应用量还很小，没有形成产品的规模化、规范化、系列化，技术、模具和生产的效率成本摊薄到产品上的费用比较高，达到每瓦近20元（含跟踪系统），而目前多晶硅固定式只有10元左右（同比含支架）。

根据测算，格尔木地区非常适合采用HCPV的发电模式，如果采用同一种HCPV的产品规模达50MW，仅减少抛货运输成本一项，就可以在当地建设一个组装厂，50MW的规模可使成本减低20-30%，有100MW的规模，就可使每瓦成本降到11元左右。

接近现行多晶硅的水平。

因其可比常规多晶硅多发电40%以上，则将会有更好的投资价值。

此次国电集团确定在国电电力格尔木项目上进行HCPV的示范，就是看好了HCPV的前景（包括三安公司在南出口的示范也是抱着同样的目的）。

聚光光伏技术及研究进展

聚光光伏技术及研究进展作者：王敬蕊陈锐蔡晓晨蒋碧蕾来源：《电子世界》2012年第21期聚光光伏技术是指利用光学元件将太阳光汇聚后，通过高转化效率的光伏电池（GaAs 基）直接转换为电能的技术，被认为是太阳能发电未来发展趋势的第三代技术，即聚光光伏（CPV）。

1.聚光光伏技术概述GaAs基太阳能电池可分为单结和多结叠层式太阳能电池两类。

GaAs、Ge单结太阳电池理论效率27%，实验室效率达到25.8%；多结叠层太阳能电池效率理论效率能够达到63%，目前实验室效率达到43%。

CPV可以按汇聚太阳光的方式不同分为两个大类，即采用镜面聚光的反射式和采用透镜聚光的透射式，其结构可参见图1。

目前各大生产厂家的CPV系统具有多种不同的表现形式，但其结构均离不开四大部分，即：聚光模块、光电转换模块（光伏电池）、太阳追踪模块、冷却模块。

各部分的成本构成如图2所示：（1）GaAs基太阳能电池的优势①规模化潜力较大：CPV技术因其具有光电转化效率高等特点，是未来发展大型支撑电源的最理想的太阳能发电技术。

②成本下降空间巨大：与晶硅和薄膜太阳能发电技术建设成本1.6美元/瓦相比，CPV目前3～4美元/瓦的建设成本并无优势，但作为一项新兴技术，随着生产规模的扩大、电池效率的提高、聚光模块的改进等，成本有巨大的下降空间。

③占地面积小：在同等发电量的情况下，CPV电厂的土地占用面积比平板式太阳能要小得多。

CPV系统由支柱承载其主要结构体，占地面积极小，且由于系统在地面产生的阴影面积是移动的，所以对电厂所在地的生态影响也较小，面板下方的土地仍然可以用于畜牧等用途。

④能量回收期短：聚光组件的效率比晶硅和薄膜组件大大提高，建设想同规模的电站，所需的半导体材料大大减少，因而能量回收期大大缩短。

（2）GaAs基太阳能电池的劣势技术和规模化进度存在不确定性：作为一项正在由实验室走向工程化的新技术，CPV的技术路线尚未定型，产业链也未形成；材料昂贵，成本上无优势，另外CPV系统建设地区对太阳光照条件有较高的要求，不利于大规模推广。

第三代光伏发电技术的最新进展

1995
2000
2005 2010 Year
2015 2020
图 1 光伏发电成本发展趋势
萃取剂太阳炉照射 2~3 秒稳定产出收率
太阳能炼硅将大幅度降低化石能源消漏斗 + 散热片”将有极大的成本下降空 >80%。这一新技术将改变高纯硅生产中，西
耗，完全没有四氯化硅等污染；高质量，没间。散热片的突出优点是可以大幅度延伸门子法、硅烷法、物理冶金法“三足鼎立”的
估算不再正确）。一般来说，聚光成本均低
于“硅材料 + 非硅材料”的成本。以硅材料
二、光伏相关技术的进展
市场售价 500 元 / 千克计算，光伏电池成
（一）太阳能炼硅
本为 10.6 元 / 瓦，即约为 5.0 元 / 瓦的硅成
太阳能炼硅目前的稳定产出收率已经
本 +5.6 元 / 瓦非硅成本 =10.6 元 / 瓦；4 倍超过 80%，即工业硅（2 个“9”）+ 添加剂 +
技术有 2 个缺点：具有反射功能的光漏斗来几年内，它将成为硅基光伏电池的生力
将使直射光损失 1/8 光强；光漏斗将阻挡军。”笔者认为，这可能是硅光电池未来发
散射光。在阴雨天，“4 倍聚光 + 跟踪”的展的重要方向，但这一技术的成熟还需要
发电量，甚至比平板光伏电池发电量还要 5~10 年。
（责编：张桂玲）
三、第四代光伏发电
当前业内人士更关注有无“第四代”光伏发电技术，而“太阳能炼硅 + 高效低价硅丝光电池”很可能成为候选者。
太阳能炼硅可以提供优质、廉价、无污染的太阳能级多晶硅，也就完全有可能拉制成“有 P- N 结的低价高效由单晶硅

太阳能电池第一、二、三代发展进程

太阳能电池第一、二、三代发展进程目前的电池片技术绝大部分（大概96%）是硅晶技术，不管是PERC还是TOPCon，还是HJT都是基于硅晶材料。

他的优势是量产成本低，光电转换效率高，是市场主流技术。

还有部分（4%左右）是薄膜电池，包括碲化镉，铜铟镓硒，钙钛矿等技术。

但他的成本较高，光电效率低，所以量很少。

晶硅/薄膜电池技术路线：光电转化效率：HJT+钙钛矿，是行业趋势。

技术发展史：→ 第1代：铝背场BSF电池 (2017年以前)→ 第2代：PERC电池 (2017年至今)→ 第2.5代：PERC+/TOPCon（隧穿氧化钝化电池）→ 第3代：HJT电池（也叫HIT电池，俗称异质结电池，全称晶体硅异质结太阳能电池）→ 第4代：HBC电池(也称IBC，即叉指式背接触电池，可能潜在方向)→ 第5代：钙钛矿叠层电池 (可能潜在方向)。

材料发展史：第一代太阳能电池——以单晶硅、多晶硅为代表的硅晶太阳能电池。

目前这技术发展成熟且应用最为广泛，目前面对的问题是单晶硅太阳能电池对原料要求太高，以及多晶硅太阳能电池生产工艺过于复杂等问题。

第二代太阳能电池——薄膜太阳能电池，以CdTe、GaAs及CIGS为代表的的太阳能电池。

该技术与晶硅电池相比，优势在于所需材料较少且容易大面积生产，成本方面优势较明显。

第三代太阳能电池——基于高效、绿色环保和先进纳米技术的新型薄膜太阳能电池，如染料敏化太阳能电池（DSSCs）、钙钛矿太阳能电池（PSCs）和量子点太阳能电池（QDSCs）等。

钙钛矿电池钙钛矿是一类陶瓷氧化物，其分子通式为ABO3 ,呈八面体形状，结构特性优异；此类氧化物最早被发现，是存在于钙钛矿石中的钛酸钙（CaTiO3）化合物，因此而得名。

钙钛矿晶体的制备工艺简单，光电转换效率高，在光伏、LED等领域应用广泛。

钙钛矿型太阳能电池（perovskite solar cells），又被称作新概念太阳能电池，是利用钙钛矿型的有机金属卤化物半导体作为吸光材料的太阳能电池，属于第三代太阳能电池。

战略性新兴产业是未来经济社会发展的主导力量

战略性新兴产业是未来经济社会发展的主导力量。

中共中央十七届五中全会强调要加快培育和发展战略性新兴产业。

《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》从我国国情和科技、产业基础出发，明确了节能环保、新一代信息技术、新能源、生物、高端装备制造、新材料、新能源汽车等七大重点领域。

根据国家发改委提出的“三步走”计划，到２０１５年，我国战略性新兴产业增加值占国内生产总值的比重将力争达到８％左右；到２０２０年，这一指标将力争达到１５％左右。

战略性新兴产业将在我国转变经济发展方式的进程中发挥中流砥柱的作用。

战略性新兴产业是以重大技术突破和重大发展需求为基础的产业，对经济社会全局和长远发展具有重大和深远的引领带动作用。

与其他国家相比，我国发展战略性新兴产业在市场规模、举国体制、后发空间等方面具有明显优势。

战略性新兴产业发展目标和领域布局的背后，新的经济增长极正在规模空前的投资、科技力量的汇聚和一系列产业扶持政策的出台中逐渐形成。

但与此同时，体制机制障碍日益成为影响和制约战略性新兴产业发展的根本性瓶颈。

深化体制机制改革，是发展战略性新兴产业的当务之急，也是战略性新兴产业持续、健康、快速发展的关键。

制约战略性新兴产业发展的体制机制问题已经提升到国家战略层面的战略性新兴产业，正面临许多尚未打破的体制化僵局和机制障碍。

从根本上看，当前我国战略性新兴产业发展存在的诸多问题，深层次原因都源于体制机制。

主要体现在以下几个方面：一是科技与经济“两张皮”的问题依然存在。

一方面，支撑战略性新兴产业发展的科技储备不足，许多产业领域的关键和核心技术仍受制于人，创新能力亟待提升。

另一方面，围绕战略性新兴产业的科技创新活动目标导向不明、投入产出低效等问题依然程度不同地普遍存在；科研院所、高校和企业之间在技术和人才等方面的藩篱仍未完全打破，成果转化通道还不够通畅，全国目前平均科技成果转化率不到１０％，新技术的规模产业化也存在很多体制机制上的障碍。

河南光伏行业的现状与情景

河南光伏行业的现状与情景“恒基伟业的太阳能电池项目马上就要开建，现在正在征地，规模为250MW（兆瓦）。

”3月25日，淇县朝歌日光新能源股份公司（以下简称日光新能源）董事长赵红军向记者透露。

日光新能源为鹤壁市目前唯一的光伏企业，2006年成立，2008年12月建成了一条年产1000吨高纯度多晶硅生产线，现产能为多晶硅1500吨，铸锭、切片250MW。

因此，恒基伟业此番前来鹤壁建厂，正好可与其配套，进一步完善当地的光伏产业链。

这只是河南光伏产业快速发展的一个侧面。

“家底”咋样？光伏产业基础还不错由于太阳能属永续能源，因而在能源短缺背景下，光伏发电技术，即利用太阳电池的光伏效应将光能转换成电能的技术，发展迅猛，由此形成的产业被称为光伏产业。

据业内人士介绍，目前光伏发电已发展出三代技术，第一代是以多（单）晶硅为基础的晶硅电池，第二代是成本更低的薄膜电池，第三代则是新兴的、尚未商业化的聚光光伏电池。

由于晶硅电池居于应用市场主流，占有90%的份额，因此，通常光伏产业链条习惯从最上游的石英砂原料开采等算起，涵盖工业硅初级提炼、高纯硅（多晶硅）提炼、铸锭（多晶硅）或拉棒（单晶硅）、切片，太阳能电池（包括硅材料电池、薄膜电池）的制造、组件封装、设备制造等。

也就是说，光伏产业链条很长，横跨冶炼、化工、装备制造、电子等多个领域。

这也注定了河南光伏产业的“内容”丰富多彩，而记者的调查采访发现，其“家底”也相当殷实。

以最具代表性的多晶硅生产为例，河南既有中硅高科这样年产能5000吨、居全国第三的企业，也有不少产能达到或超过1000吨左右的企业，比如，林州中升、日光新能源、洛阳世纪新源、中岳实业、济源中博等，还有不少属在建项目，比如，洛阳赛扬硅业、渑池普光硅业等。

而在多晶硅企业较为集中的洛阳市，2010年的产量达到了6500多吨。

与多晶硅、单晶硅配套的铸锭、圆棒、切片以及太阳能电池制造生产企业也有一大批。

比如，洛阳尚德目前电池片的产能为180MW，阿斯特光伏（洛阳）公司的产能为200MW,而刚在洛阳投资的上海超日（洛阳）太阳能公司则已形成50MW的电池片产能。

第三代太阳能技术高聚光HCPV与聚光CPV附股

第三代太阳能技术高聚光HCPV与聚光CPV 附股使用晶硅电池和薄膜电池进行光电转换，分别是第一、第二代太阳能利用技术，均已得到了广泛应用。

利用光学组件将太阳光汇聚后，再进行利用发电的聚光太阳能技术，即高效的CPV系统发电，被认为是太阳能发电未来发展趋势的第三代技术。

与前两代电池相比，CPV采用多结的III-V族化合物电池，具有大光谱吸收、高转换效率等优点。

聚光型太阳能(ConcentratorPhotovoltaic,CPV)是指将汇聚后的太阳光通过高转化效率的太阳能电池直接转换为电能的技术，CPV是聚光太阳能发电技术中最典型的代表。

与晶硅和薄膜型平板式太阳能发电系统相比，CPV因其高转换效率和小得多的半导体材料用量，是最具有发展成为大型支撑电源潜力的太阳能发电方式。

通过简单复制的规模化部署，单一CPV电厂可以轻易达到MW 级规模，未来这一数字甚至有望达到100MW。

HCPV就是高聚光太阳能，高聚光太阳能(HCPV)与聚光(CPV)太阳能技术是通过聚光的方式把一定面积上的太阳光通过聚光系统会聚在一个狭小的区域(焦斑)，太阳能电池仅需焦斑面积的大小即可，从而大幅减太阳能电池的用量。

一、CPV系统优势1、CPV系统具有转换率优势和耐高温性能。

硅电池的理论转换效率大概为23%，单结的砷化镓电池理论转换效率可达27%，CPV采用的多结的III-V族电池对光谱进行了更全面的吸收，其理论转换率可超过50%。

即使考虑到聚光和追踪所产生的误差损失，目前的CPV系统转换效率可达25%，高于目前市售晶硅电池17%左右的转换效率。

同时，砷化镓系电池的高温衰减性能强于硅系电池，更适合应用于日照强烈的荒漠地区。

同时，CPV系统的生产过程更加节能环保。

聚光倍数越大，所需的光伏电池面积越小，对高达几百倍的HCPV系统来说，硬币大小的转换电池就可转换碗口面积的光能。

在节省半导体材料用量的同时，降低了太阳能发电系统的生产成本和能耗，使CPV具有更短的能量回收期。

聚光光伏(CPV)

聚光光伏聚光光伏（CPV）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，CPV是聚光太阳能发电技术中最典型的代表。

使用晶硅电池和薄膜电池进行光电转换，分别是第一、第二代太阳能利用技术，均已得到了广泛应用。

利用光学元件将太阳光汇聚后再进行利用发电的聚光太阳能技术，被认为是太阳能发电未来发展趋势的第三代技术。

使用晶硅电池和薄膜电池进行光电转换，分别是第一、第二代太阳能利用技术，均已得到了广泛应用。

利用光学元件将太阳光汇聚后再进行利用发电的聚光太阳能技术，被认为是太阳能发电未来发展趋势的第三代技术。

技术展望有别与传统硅晶型以及薄膜型，聚光型太阳光电(HCPV)的技术最显着的优点在于它的高光电转换效率。

这种太阳电池芯片在聚焦太阳光500倍左右时它的光电转换效能介于36-40%之间，光电模组的效能在22-28%之间。

整个系统的效能在18-20%之间。

以年度发电量而言，在相同的条件下，系统(结合双轴追日技术)约是传统硅晶型的1.2-1.4倍左右，此点是HCPV技术的竞争优势。

HCPV技术最适合应用于大型电厂，特别是在阳光日照充足、干燥、低湿度的地区。

目前HCPV 的核心技术-三结化合物电池和高倍聚光技术的开发和制造已经突破了国外企业的封锁，目前在国内实现大规模量产的企业有国内上市企业三安光电旗下的日芯光伏，他们已经能够实现1000倍聚光和40%以上的光电转换效率。

日芯光伏科技有限公司参与了我国《聚光型光伏模块和模组设计鉴定和定型》认证技术规范制定工作，为通过本次认证，日芯光伏科技有限公司经过了申请、送样、型式试验、工厂检查、合格评定、发证等认证环节，也为我国今后聚光光伏组件的质量认证工作积累了宝贵经验。

系统效率比较能量转化效率薄膜型太阳能 7%～9%晶硅型太阳能 14%～17%第一代核能电厂 30%火力发电 36.8%聚光光伏(CPV) 27%～30%聚光光热 (CSP) 13%～19%。

用于太阳能光伏发电的高倍聚光系统

完成２Ｏ５０倍太阳能聚光系统的设计，０～０同时设计了单片型高倍太阳能聚能光学组件，用热压
成型方法研制了太阳能聚能透镜（副镜）。采用１６个性能相同的聚光光学组件和相同数量的三
结型太阳能电池组成高倍聚光型太阳能光伏组件，大地提高了聚光比，太阳能光伏发电的极为
Ｇａ／）ｈｇｆｉｉｎｏａｅｌｆｔｅｓｍｅｖｌｍｅｒｓｄｔｏｍｏｌｔｎｔｏＡｓＧｅｉｈｅｆｃｅｔｓｌｒｃｌｓｏｈａｏｕｓｗｅｅｕｅｏｆｒａｃｍｐｅｅｕｉｆａ
ｈｇｏｒｓｌｒｃｎｅｓｒＰＶｙｔｍ．Ｔｈｏａｏｃｎｒｔｏａｉｓｇｅｔｙｉｃｅｓｄｉｈｐｗｅｏａｏｄｎｅｓｓｅｅｓｌｒｃｎｅｔａｉｎｒｔｉｒａｌｎｒａｅ，ｏ
ｎｎ．ＳｃｎａｙｍｉｒｒｏｉｈｐｗｅｏａｅｔｅｏｄｒｒｏｆｈｇｏｒｓｌｒＰＶｓｓｅｗａａｕａｔｒｄｕｉｇｈｔｐｅｓｙｔｍｓｍｎｆｃｕｅｓｎｏ— ｒｓ
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中国首座高倍聚光光伏电站投入运营

内第一个按照商业化系统建设且并网发电、投入运营的高倍聚光光伏电站，是目前已报道的也
国内转换效率最高的并网光伏电站（流效率２％）直５。
首个ＭＷ级高海拔试验风机项目开工建设
２１年８月３００１日，中国长江三峡集团公司所属中国三峡新能源公司投资建设的青海高由海拔试验风机（３ＭＷ）科技示范项目开工建设。该项目将安装国内首批２台ＭＷ级高海拔风机
２００９年欧洲的可再生能源投资减少了１％，投资额为４７亿美元左右，美国的可再生能源投０３资为２７亿美元，降幅３％。０８相反，亚洲和大洋洲的投资增长了３％，达到４８美元，其中中国和印度的贡献最大；中００亿
东和非洲在可再生能源方面的投资增长了１％，但由于起点较低，去年的投资总额为２亿美元；９５南美洲在清洁能源方面的投资减少了２％，为１６亿美元。０１
源领域。
中国首座高倍聚光光伏电站投入运营
２１００年９月２５日，中国首座商业化运营的并网高倍聚光光伏电站近日正式启动。该电站
由上海聚恒太阳能有限公司在哈尔滨工业大学（威海）园内建设。校
该光伏列阵由４８个聚光光伏组件组成，不同于大家熟悉的通常呈蓝色或黑色的晶体硅平
池。由于其价格非常昂贵，最早使用在太空领域为卫星和空间站提供能源，地面使用难以普

“第三代”光伏发电技术简介

“第三代”光伏发电技术简介第一代光伏发电技术=晶体硅光伏发电，有单晶硅和多晶硅的差别。

优点是光电转化率较高，缺点是售价较贵，生产多晶硅耗能较多，也容易污染环境。

第二代光伏发电技术=花式品种繁多的薄膜电池，优点是材料用量少，售价较低，重大缺点是光电转化率只有晶体硅的一半，占地面积也较多。

主要品种有：1、非晶、纳米晶、微晶等硅薄膜。

2、CIGS即铜铟镓硒组成的薄膜。

3、TeCd碲化镉薄膜。

(1)为克服“第一代”，“第二代”光伏发电技术“固有”缺点，人们相继提出发展“第三代”光伏发电技术许多设想。

在中国发展的“第三代”光伏发电技术=“太阳能炼硅+跟踪+低倍聚光+高效聚光硅电池”。

这首先是因为新提出的理念，是要进一步提高光伏电池的“单位面积”的发电量，降低“单位面积”发电成本;尤其是太阳能发电要多“占地”，“地价”已成为影响发电成本的重要因素!于是人们就希望引入新“元素”，从半导体技术，转向现代光学，无光像的自适应光学。

如果引入现代光学，引入“跟踪+聚光”，有可能用一块单晶硅，或售价较贵的“多结”的单晶硅，发出“多倍”电量;有“可能”用成本较低廉的光学聚光元件，取代、减少使用代价较昂贵的半导体材料和半导体加工技术。

(2)聚光可以多发电，这是爱因斯坦光电定律的常识;聚光的前提是跟踪，这是现代天文望远镜已解决的问题。

“聚光+跟踪”就成为进一步降低成本的“第三代”光伏技术的最主要特征。

“太阳能”聚光有许多特殊要求。

首先是为适应太阳光在空中不断移动，人们相继提出许多新的光学课题：例如，a)如何将移动中的太阳光“均匀”地聚集在某一面，让光电池更有效地发生电力;光学就从成像光学走向无光像光学。

b)如何既聚集来自太阳的直射光，又聚集相当部分的散射光，增加光电池接收的光量;无光像光学就由简易的窄角聚光走向广角聚光。

c)所聚集的，不仅是正射的光线，还包括斜射的光线;聚光理论就从在轴聚光，发展为斜轴或偏轴聚光。

d)技术上还要应用和发展自适应光学的许多技巧，如何因地、因时不断追踪阳光，将阳光聚光到某一固定便于应用的方位，如此等。

“第三代”光伏发电技术

两张图片：
▲ 实验室内的一万个太阳
现在这一新技术的发电成本又有大幅度下降，已做到这一技术的峰值功率售价为２元／．发电量为峰值功率相同，但不跟踪的平板光伏电池的１５０瓦３％。
Ｋｅｎａｂｌｅｗｅ
Ｅｎｃｒｙｇ
可再生能源
‘ 三代 ’ 伏发电技术 ‘ 第 ’光
口中国科学院理论物理研究所何祚庥
文中推荐的 “ 第三代”光伏发电技术，完全是 “ 色发电技术 ”。 “ 绿绿色”技术的核心技术是
太阳能炼硅。屋顶是放置光伏电站的最佳场地。必须充分利用有限的屋顶面积，最大限度发挥其发电效益。对平坦屋顶的最佳选择，就是本文中推荐的 “ 改进式聚光＋踪＋晶硅 ” 技术，其用地效率可达跟５Ｗ６Ｗ／，而且以ｌ年为回收周期的每度电成本是１０ＫＷｈ００ｍ０．￣／。
、
３．ＴＣｄｅ薄膜
图片说明：光漏斗的外形图
▲ 第四代样机（０７）２０年
这一散热片的突出优点
多晶硅。
４
、
能大幅度延长电池片的使用寿命．也就少使用了
聚光高效硅基电池：硅光电池的转化率越高，所用多晶硅就越少。目前
何谓 “ 三代 ” 光伏发电技术第
下图是国外最近发布的有关未来光伏发电成本发展趋势的

青岛哈工太阳能股份有限公司简介

HCPV 产品优势
HCPV土地使用面积是晶体硅的50-60%，薄膜的20HCPV土地使用面积是晶体硅的50-60%，薄膜的20-30% 土地使用面积是晶体硅的50 20
晶体硅单轴跟踪：28-30瓦平米， 52亩土地晶体硅单轴跟踪：28-30瓦/平米，1MW: 52亩土地晶体硅双轴跟踪：26-28瓦平米， 55亩土地晶体硅双轴跟踪：26-28瓦/平米，1MW: 55亩土地 HCPV: 土地费用 50-54瓦平米， 29亩土地 50-54瓦/平米，1MW: 29亩土地以内蒙古自治区为例，光伏电站用地2.5万元每亩,1MW采用HCPV可节省60万以内蒙古自治区为例，光伏电站用地2.5万元每亩,1MW采用HCPV可节省60万 2.5万元每亩,1MW采用HCPV可节省60
能量偿还时间短
HCPV：4-6个月 HCPV：晶体硅：2-3年（国内公司多为5-6年）晶体硅：国内公司多为5 CIS： 1.5年 CIS：1-1.5年 CdTe：个月CdTe：9个月-1年
更清洁
多晶硅提纯高耗能、高污染（三氯氢硅、四氯化硅）多晶硅提纯高耗能、高污染（三氯氢硅、四氯化硅） CdTe中Cd为剧毒为剧毒。 CdTe中Cd为剧毒。 HCPV的电池用量为多晶硅的1/1000-1/2000。的电池用量为多晶硅的1/1000 HCPV的电池用量为多晶硅的1/1000-1/2000。污染几乎可以忽略。以忽略。
太阳能研究院
太阳能研究院科研团队现有研究人员56人现有研究人员56人 56 教授：教授：3人；副教授（含高工）：6 副教授（含高工）：6 ）：人；技术工程师：31人；技术工程师：31人研究生：16人研究生：16人。
设备制造公司
设备制造公司以研究院在太阳能方面的现有研究成果为核心技术，设备制造公司以研究院在太阳能方面的现有研究成果为核心技术，主要生产1～12.6KW单、三相高倍聚光光伏发电系统等系列产品，该产品于2010年通过 12.6KW单三相高倍聚光光伏发电系统等系列产品，该产品于2010年通过 2010 了山东电子信息产品质量监督检验院测试及青岛市组织的科技成果评价会，了山东电子信息产品质量监督检验院测试及青岛市组织的科技成果评价会，达到了国内领先、国际先进的水平，而且填补了国内空白。了国内领先、国际先进的水平，而且填补了国内空白。设备制造公司下设三个车间，分别是电子车间、机械加工车间和装配车间。设备制造公司下设三个车间，分别是电子车间、机械加工车间和装配车间。

对发展战略性新兴产业的认识与思考

对发展战略性新兴产业的认识与思考内容提要：战略性新兴产业是未来经济社会发展的主导力量。

加快培育和发展战略性新兴产业是关系我国经济社会全局和长远发展的重大决策。

要把握战略性新兴产业的科学内涵，深化对战略性新兴产业发展规律的认识，明确发展思路和重点方向，采取强有力的政策措施，努力抢占未来经济科技竞争制高点，促进我国经济社会可持续发展。

全球每一次大的经济危机都会催生新的科技革命和产业革命。

1857年经济危机后，世界进入电气化时代；1929年经济危机后，世界进入电子时代；二战后，世界相继进入计算机、空间技术和核能时代；1998年亚洲金融危机后，世界进入了互联网时代。

2008年国际金融危机后，世界将迈入物联网和低碳经济时代。

后危机时代，世界各国纷纷转向大力培育和发展战略性新兴产业，努力抢占新的经济科技制高点。

战略性新兴产业对国民经济和社会发展具有重要意义，培育和发展战略性新兴产业不仅是当前“转方式、调结构”的重要举措，也是提升国家综合竞争力和国际地位的重要途径。

一、战略性新兴产业的内涵目前，各界对战略性新兴产业的认识存在不小差异。

由于认识不统一，一些地区将战略性新兴产业定位为本地区原本没有发展、但本地区具备发展条件属于填补产业空白的产业领域，一些地方甚至将纺织、轻工等传统产业也作为战略性新兴产业，还有的地区将战略性新兴产业等同于今后及未来一段时期国家鼓励和支持发展的产业领域，如提出高技术服务业、文化创意产业等也属于战略性新兴我们认为，战略性新兴产业的内涵应具有如下几个方面的主要特征：首先，战略性新兴产业具有“战略性”特征。

这种“战略性”主要体现在今后一段时期对经济社会发展全局具有重要支撑性、引领性作用。

因此，战略性新兴产业应是对经济社会全局和长远发展具有重大支撑或带动作用的产业。

其次，战略性新兴产业具有“新兴性”特征。

新兴产业是随着新技术的发明、应用而新出现的行业领域。

现阶段战略性新兴产业尚处于发展初期，技术不成熟或具有很大升级空间、产品未定型或服务模式不清晰、市场认知度比较低，但未来发展潜力巨大。

高倍聚光光伏电站

中国首座高倍聚光光伏电站投入运营source:中国工控网中国首座商业化运营的并网高倍聚光光伏电站近日正式启动，该电站由上海聚恒太阳能有限公司在哈尔滨工业大学（威海）校园内建设。

据悉，国家金太阳认证中心-国家计量科学院鉴衡认证中心也在此挂牌"金太阳高倍聚光光伏示范电站"。

该光伏列阵由48个聚光光伏组件组成，不同于大家熟悉的通常呈蓝色或黑色的晶体硅平板太阳能电池板，聚光光伏组件是由透明的平板玻璃光学系统和太阳能电池组成的被称之为第三代光伏技术的高倍聚光光伏发电技术使用高效率的多结三五族太阳能电池，光电转换效率已达41%，理论上可达70%。

多结三五族太阳能电池也被称为砷化镓电池，是目前光电转换效率最高，达到晶体硅技术的两倍，同时也是效率增长潜力最大的太阳能电池。

由于其价格非常昂贵，最早使用在太空领域为卫星和空间站提供能源，地面使用难以普及。

但由于这种电池的转化效率可随着聚光倍数的增加而提高，因此利用低成本的聚光光学系统和此电池结合在一起，就能以低廉的成本获得高效率的发电系统。

由于聚光太阳能电池转化效率高，一方面可以降低光伏发电成本，同时也可以大幅减少光伏电站的建设用地；因此，它也是最有希望在大型光伏电站中使用，将发电成本降低到可以和煤电成本相竞争的光伏技术。

由于高倍聚光光伏发电技术在国内才起步，在太阳能光伏几种技术中，参与的企业和影响力还很小。

而在欧美聚光光伏已逐步成为主流技术，尤其是2010年以来，高倍聚光光伏已获得数个10MW及以上级别的光伏电站项目，此前，美国加州曾批准建造1GW聚光型太阳能电站。

哈工大太阳能研究所的成立，利用哈工大在航空航天技术领域的优势，及威海光照资源好、地处经济发达区域的特点，将聚光光伏技术的综合应用作为重点，优先开展聚光发电、聚光海水淡化等课题研究，促进高倍聚光光伏技术在中国的快速发展。

在哈尔滨工业大学威海校区建设的峰值功率11KW高倍聚光光伏电站（576倍聚光），是国内第一个按照商业化系统建设且并网发电、投入运营的高倍聚光光伏电站，也是目前已报道的国内转换效率最高的并网光伏电站（直流效率25%）。

哪种技术将成为光伏发电主流

哪种技术将成为光伏发电主流太阳能发电方式百花齐放，但尚未形成可以广为复制的模式，内中原因就是对发电成本等制约因素，没有充足的验证时间，所以无从判断哪种技术会成为低成本高效率光伏发电的主流。

常胜将军刘伯承曾说，“同一孙子兵法，马谡的用法就是教条主义，孔明就不是；庞涓、孙膑同师鬼谷子，一个是教条主义，一个就不是。

”汉能文化提倡低调务实，其本质就是实事求是、与时俱进的有机综合。

一分为二的分析求证，创造性地研究太阳能光伏，以现有方法为中介进行分析，从每一个主要思索对象出发，充分展开综合、判断，在分析比对过程中，发现新问题，提出新观点，从中找出规律性的东西。

目前，光伏发电有两种形式，一是“光-电”方式，即利用太阳能电池将光能直接转化为电能，二是利用镜面聚光，先将光能转化为热能，再把热能转化为电能，俗称“光-热-电”方式。

但无论哪种形式，光能利用效率低、发电成本高、占地面积大、维护困难等问题，都是光伏发电大规模应用的瓶颈。

1.“阵列式”光伏发电是我国最流行的太阳能发电方式，其特点是，系统庞大，占地面积广，光电转换率低，投入资金量大，不能24小时发电。

假定有效日照时间为年2000小时，每兆瓦光伏电站平均占地50-60亩地。

作为标杆的敦煌光伏电站项目，10兆瓦装机占地面积高达1平方公里，平均每兆瓦占地150亩地，如果使用光电转化率较低的薄膜电池，占地面积、人工成本、BOS均比晶硅电池光伏电站高出三分之一。

2.太阳能塔式热发电技术主要特点是，利用阳光把循环水加热转换为蒸汽推动汽轮机发电，具有安装简单、维护方便，没有环境和水污染，能保证24小时发电，太阳能转化率可达25%，每度电成本可控制在0.5—0.6元，属于低成本、高效率光伏发电方式，也是美国目前最流行的光伏发电方式。

3.模块定日阵聚焦光热技术，采用“光-热-电”方法，通过特殊装置，将阳光转化为热能，通过传输、储存、热交换，在光学聚焦、跟踪及提高光热转换效率方面实现了重大突破，在光热效率与成本方面有较大优势，此技术10万千瓦规模发电成本0. 42元/度，100万千瓦发电成本0.29元/度，与最低煤发电成本0.28元/度相当。

砷化镓电池基本介绍

一、砷化镓电池基本介绍近年来，太阳能光伏发电在全球取得长足发展。

常用光伏电池一般为多晶硅和单晶硅电池，然而由于原材料多晶硅的供应能力有限，加上国际炒家的炒作，导致国际市场上多晶硅价格一路攀升，最近一年来，由于受经济危机影响，价格有所下跌，但这种震荡的现状给光伏产业的健康发展带来困难。

目前，技术上解决这一困难的途径有两条：一是采用薄膜太阳电池，二是采用聚光太阳电池，减小对原料在量上的依赖程度。

常用薄膜电池转化率较低，因此新型的高倍聚光电池系统受到研究者的重视[1]。

聚光太阳电池是用凸透镜或抛物面镜把太阳光聚焦到几倍、几十倍，或几百倍甚至上千倍，然后投射到太阳电池上。

这时太阳电池可能产生出相应倍数的电功率。

它们具有转化率高，电池占地面积小和耗材少的优点。

高倍聚光电池具有代表性的是砷化镓（GaAs）太阳电池。

GaAs属于III-V族化合物半导体材料，其能隙与太阳光谱的匹配较适合，且能耐高。

与硅太阳电池相比，GaAs太阳电池具有较好的性能[2]。

二、砷化镓电池与硅光电池的比较1、光电转化率：砷化镓的禁带较硅为宽，使得它的光谱响应性和空间太阳光谱匹配能力较硅好。

目前，硅电池的理论效率大概为23％，而单结的砷化镓电池理论效率达到27％，而多结的砷化镓电池理论效率更超过50％。

2、耐性常规上，砷化镓电池的耐性要好于硅光电池，有实验数据表明，砷化镓电池在250℃的条件下仍可以正常工作，但是硅光电池在200℃就已经无法正常运行。

3、机械强度和比重砷化镓较硅质在物理性质上要更脆，这一点使得其加工时比容易碎裂，所以，目前常把其制成薄膜，并使用衬底（常为Ge[锗]），来对抗其在这一方面的不利，但是也增加了技术的复杂度。

三、砷化镓电池的技术发展现状1、历程GaAs太阳电池的发展是从上世纪50年代开始的，至今已有已有50多年的历史。

1954年世界上首次发现GaAs材料具有光伏效应。

在1956年，LoferskiJ.J.和他的团队探讨了制造太阳电池的最佳材料的物性，他们指出Eg在1.2～1.6eV范围内的材料具有最高的转换效率。

新能源发电技术未来会有哪些突破性进展

新能源发电技术未来会有哪些突破性进展在当今世界，能源问题日益成为人们关注的焦点。

传统的化石能源不仅面临着资源枯竭的危机，而且其使用过程中产生的大量温室气体和污染物对环境造成了严重的破坏。

因此，新能源发电技术的发展显得尤为重要。

那么，在未来，新能源发电技术又会有哪些突破性的进展呢？首先，太阳能发电技术有望取得重大突破。

目前，太阳能光伏发电的效率虽然在不断提高，但仍有较大的提升空间。

未来，随着新材料和新技术的应用，太阳能电池的转换效率将会大幅提高。

例如，钙钛矿太阳能电池作为一种新兴的太阳能电池技术，具有成本低、制备工艺简单、效率提升潜力大等优点。

研究人员正在努力解决其稳定性和耐久性等问题，一旦这些问题得到解决，钙钛矿太阳能电池有望实现大规模商业化应用，从而极大地降低太阳能发电的成本。

此外，太阳能聚光发电技术也在不断发展。

通过使用反射镜或透镜将大面积的太阳光聚集到较小的面积上，提高光能的密度，可以提高发电效率。

未来，聚光技术将更加成熟，聚光倍数更高，同时与之配套的热能存储系统也将更加完善，使得太阳能聚光发电能够实现全天候稳定供电。

风能发电技术也将迎来新的发展机遇。

一方面，风机的设计和制造技术将不断改进，叶片的材料和形状将更加优化，以提高风能的捕获效率。

另一方面，海上风能发电将成为未来发展的重点。

相比陆地，海上风能资源更加丰富、稳定，而且空间广阔。

未来，海上风电场的规模将不断扩大，单机容量也将不断提高。

同时，漂浮式海上风电技术的发展将使得在更深海域开发风能资源成为可能，进一步拓展了风能发电的潜力。

除了太阳能和风能，生物质能发电技术也有望取得重要突破。

生物质能是一种来源广泛的可再生能源，包括农作物秸秆、林业废弃物、城市生活垃圾等。

未来，生物质能的转化技术将更加高效和清洁。

例如，通过生物化学转化技术将生物质转化为生物燃料，如生物乙醇、生物柴油等，再用于发电，可以提高能源利用效率，减少环境污染。

同时，生物质气化联合循环发电技术也将不断完善，通过将生物质气化产生的合成气用于发电，可以提高发电效率和系统的稳定性。