聚光型太阳能电池

作者:江志宏

说明：

聚光型太阳能电池是[聚光型太阳能电池(Concentrator Photovoltaic)]+[高聚光镜面菲涅尔透镜(Fresnel Lenes)]+[太阳光追踪器(Sun Tracker)]的组合，其太阳能能量转换效率可达31%～40.7%，虽然转换效率高但是由于向阳时间长，过去用于太空产业，现在搭配太阳光追踪器可用于发电产业，比较不适合用于一般家庭，聚光型太阳能电池主要材料是[砷化镓](GaAs)，也就是三五族(III-V)材料，一般硅晶材料只能够吸收太阳光谱中400～1,100nm波长之能量，而聚光型不同于硅晶圆太阳能技术，透过多接面化合物半导体可吸收较宽广之太阳光谱能量，目前以发展出三接面InGaP/GaAs/Ge的聚光型太阳电池可大幅提高转换效率，三接面聚光型太阳电池可吸收300～1900nm波长之能量相对其转换效率可大幅提升，而且聚光型太阳能电池的耐热性比一般晶圆型太阳能电池又来的高。

能量转换率比较：

薄膜型太阳能(7%～12%)、晶圆型太阳能(12%～20%)、传统核能电厂(30%)、火力发电(36.8%)、聚光型太阳能(31%～40.7%)、新式核能电厂(42～57%)

聚光型太阳能电池可通过使用透镜将光聚集到狭小的面积上来提高发电效率。不过因聚光引起的温度上升会损伤太阳能电池单元及发电系统，因此往往必须要抑制聚光率才可以。聚光型太阳电池假如使用聚光倍率为1000倍的透镜时，单位模组的太阳能电池单元的成本可降至结晶硅类电池单元的1/10左右，而所需的面积仅硅晶圆的1/2.5，另外聚光型太阳能电池必须要在位于透镜焦点附近时才能发挥功能，因此为使模组总是朝向太阳的方位，必须搭配使用太阳追踪系统，此设计虽然可以提高转换效率，但却存在透镜、聚光发热释放槽以及太阳光追踪系统的重量及体积较大..等问题，因此不适于装在日式住宅的屋顶使用。

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