NREL多枢纽电池用于高效聚光光伏(CPV)系统

2020-04-09      1053 次浏览

美国能源部国家可再生能源实验室(NREL)与太阳能公司Amonix联合开发了一种能源效率可达31%的太阳能聚光系统。


这种系统名为Amonix7700聚光光伏太阳能电力生产器使用原由NREL的科学家们研发的高效多枢纽光伏电池。这些电池没有使用传统的硅,而使用砷化铟镓及磷化镓制成,在实验室条件下,这些电池可以将其吸收的太阳光的41.6%转化成电力。


尽管实产电池的性能通常不如其在实验室条件下的性能,但为Amonix7700生产的这些电池在实地测试中在组件层面可以取得31%的转化效率,在系统层面可以取得26%的转化效率。


据NREL称,31%和26%这两个比例数据是集中式光伏系统(CPV)所取得的最高的转化效率,这使Amonix7700系统可以比太阳能世界现在可用的任何系统都取得更多的单位英亩能源。


7700系统使用丙烯酸菲涅尔透镜,聚光程度可以达到通常程度的500倍,并将其导向7560个多枢纽光伏电池。一块用于传统太阳能面板的六平方英寸的硅晶片可以生产大约2.5瓦的电力,而在7700系统中,同样大小的晶片被切割进数百个电池中,然后与菲涅尔透镜镜片搭配,可以生产出超过1500瓦的电力。这减少了500倍的关于电池区域的需求。


20个单位的Amonix7700只占5英亩的土地,并可以生产超过1兆瓦的额定功率,这相当于为超过750户家庭供应足够的电力。


一个53千瓦的7700系统有着一个双轴追踪器,在白天可以追踪太阳光,在极端风力的情况下,也可以重新配置以保护电池板。驱动该追踪器的能源只占系统输出功率的1%。


7700系统还将晶片、电池及配置结构整合成一个单一单元,这节省了成本。这也使其便于运输,也便于快速安装。


Amonix拥有15年的开发CPV系统的相关经验,而NREL有着在光伏技术方面超过30年的研发相关经验。双方的合作将高效的多枢纽太阳能电池与Amonix的CPV系统结合起来,此项合作是通过由美国能源部的太阳能科技计划资助的高性能光伏项目来完成的。


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