聚光型太陽能電池－w28822的部落格

聚光型太陽能電池是[聚光型太陽能電池(Concentrator Photovoltaic)]+[高聚光鏡面菲涅爾透鏡(Fresnel Lenes)]+[太陽光追蹤器(Sun Tracker)]的組合，其太陽能能量轉換效率可達31%～40.7%，雖然轉換效率高但是由於向陽時間長，過去用於太空產業，現在搭配太陽光追蹤器可用於發電產業，比較不適合用於一般家庭，聚光型太陽能電池主要材料是[砷化鎵](GaAs)，也就是三五族(III-V)材料，一般矽晶材料只能夠吸收太陽光譜中400～1,100nm波長之能量，而聚光型不同於矽晶圓太陽能技術，透過多接面化合物半導體可吸收較寬廣之太陽光譜能量，目前以發展出三接面InGaP/GaAs/Ge的聚光型太陽電池可大幅提高轉換效率，三接面聚光型太陽電池可吸收300～1900nm波長之能量相對其轉換效率可大幅提升，而且聚光型太陽能電池的耐熱性比一般晶圓型太陽能電池又來的高。


核研所聚光型太陽能發電系統	聚光型太陽能模組	聚光型太陽能電池

能量轉換率比較：
薄膜型太陽能(7%～12%)、晶圓型太陽能(12%～20%)、傳統核能電廠(30%)、火力發電(36.8%)、聚光型太陽能(31%～40.7%)、新式核能電廠(42～57%)

聚光型太陽能電池可通過使用透鏡將光聚集到狹小的面積上來提高發電效率。不過因聚光引起的溫度上升會損傷太陽能電池單元及發電系統，因此往往必須要抑制聚光率才可以。聚光型太陽電池假如使用聚光倍率為1000倍的透鏡時，單位模組的太陽能電池單元的成本可降至結晶矽類電池單元的1/10左右，而所需的面積僅矽晶圓的1/2.5，另外聚光型太陽能電池必須要在位於透鏡焦點附近時才能發揮功能，因此為使模組總是朝向太陽的方位，必須搭配使用太陽追蹤系統，此設計雖然可以提高轉換效率，但卻存在透鏡、聚光發熱釋放槽以及太陽光追蹤系統的重量及體積較大..等問題，因此不適於裝在日式住宅的屋頂使用。


聚光型太陽能電池的菲涅爾透鏡聚光率範圍： 500～1600倍	聚光型太陽能模組示意圖


追日聚光型太陽能電池太陽能


太陽能材料對光譜的吸收能力表


矽(Si)與砷化鎵(GaAs)對溫度的發電轉換效率比較

聚光型太陽能電池專有名詞整理：

Aluminum Heat Sink	鋁製散熱板
Ambient Temperature	環境溫度
Amorphous	非晶矽
Amorphous silicon、a-Si	非結晶矽
AM0	太陽光在大氣層外的平均照度稱為AM0，其功率約1300W/m^2
AM1	太陽光透過大氣層後與地表呈90度時的平均照度稱為AM1，其功率約925W/m^2
AM1.5	AM1.5用來表示地面的平均照度，是指陽光透過大氣層後，與地表呈45°時的光強度，功率約844W/m^2，在國際規範(IEC 891、IEC 904-1)將AM1.5的功率定義為1000W/m^2。
Conduction	熱傳導
Conduction Band	導電帶
Convection	熱對流
CPV	聚光型太陽能(Concentrator Photovoltaic)
CBTL	標準實驗室認證機構(Certification Body Testing Laboratory)
Charge Controller	過充放電控制器
Dopant	雜物
Electron Hole Pairs	電子電洞對
Epitaxy	磊晶
Fresnel Lenes	菲涅爾透鏡[涅爾鏡片是根據法國光物理學家FRESNEL發明的原理採用電鍍模具工藝和PE(聚乙烯)材料壓制而成。鏡片表面燒錄了一圈圈由小到大，向外由淺至深的同心圓，從剖面看似鋸齒。圓環線多而密感應角度大，焦距遠；圓環線燒錄的深感應距離遠，焦距近。
GaAs	砷化鎵
Ge	鍺
Germanium Substrates	鍺基板
Graphite Board	石墨板
Grid-connected system	併聯型發電系統
Heat Pipe Technique	導熱管
eated zone	加熱區
Hydride	氫化物
Lead acid battery	鉛酸電池
Lithium ion battery	鋰離子電池
Liquid Phase Epitaxy、LPE	液態磊晶技術
InGaP	磷化鎵銦
Ingot	晶錠
Junction Temperature	接面溫度
Metal Organic Vapor Phase Epitaxy、MOVPE	金屬有機氣相磊晶技術
Multijunction Concentrators	多介面太陽能電池
Nanoparticle processing	奈米粒製程
Nickel cadmium battery	鎳鎘電池
Nickel hydrogen battery	鎳氫電池
Natural Convection	自然對流
Off grid-connected system	獨立型發電系統
Photocurrent	光生載子
Photovoltaic	太陽光電池
Photovoltaic Diode、PVD	發電二極體
Photovoltaic Module	太陽光電模組
Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition、PECVD	電漿式化學氣相沈積法
Polymer lithium battery	高分子鋰電池
Polycrystal silicon	多晶矽
Polymer processing	高分子製程
Radiation	熱輻射
Secondary lithium battery	二次鋰電池
Single crystal silicon	單晶矽
Silicon processing	矽製程
Solar Cell	太陽能電池晶片
Solar Concentrator Module	聚光型太陽能模組
Substrate	陶瓷基板
Susceptor	基座
Sun Tracker	太陽光追蹤器
Thermal Fatigue Life	熱疲勞壽命
Thin-film processing	薄膜製程
Transparent conductors	透光導體
Valance Band	價電帶
Wafer	晶圓

聚光型太陽能試驗規範：
IEC 62108：聚光太陽能接收器和零件之評估標準
IEEE 1513：聚光型太陽能接收部分與模組的合格評定規章

聚光型太陽能產業供應鏈：
聚光型太陽能晶圓：全新光電、晶元光電、核能研究所、嘉晶電子、瀚昱能源科技、禧通科技、太聚能源、華宇光能
華旭光電、穩懋半導體
聚光型太陽能晶圓封裝：海德威電子
聚光型太陽能試驗設備：慶聲科技
聚光型太陽能模組：億芳能源、核能研究所、億光電子、佰鴻工業、東貝光電、立碁光能
聚光型太陽能接收器模組：台達電子、華旭環能

⊙技術資料：

	薄膜太陽電池相關試驗說明介紹
	聚光型太陽能電池
	太陽能電池開路測試系統
	提供太陽能產業各項相關產品之試驗條件參考
	提供太陽能產業之相關技術網址
	提供太陽能產業相關國際規範列表
	提供太陽能之專有名詞整理及解釋
	IEC 61215 太陽能模組可靠度試驗
	IEEE 1513 溫度循環試驗&濕冷凍試驗&濕熱試驗
	UL1703 平板型太陽能組件安全認證標準
	IEC 61646 薄膜太陽光電模組測試標準
	IEC61730 太陽能電池系統安全鑒定-結構與測試要求
	IEC62108 聚光太陽能接收器和零件之評估標準
	太陽能電池可靠度試驗項目比較