砷化镓聚光太阳能电池的规模生产

编辑:站酷工作室 发布于2019-08-20 06:27

  近年来,多晶硅原材料的紧缺,已制约了单晶硅或多晶硅的硅光电池的规模生产。高倍聚光电池及系统的规模应用,将缓解对于硅多晶原料的依赖。

  技术可行的适合于聚光用的太阳能电池有两种:单晶硅的背接触电池和砷化镓多结电池,以后者的光转化效率为最高(目前实验室达41%,量产高于35%)。目前为止,国际上生产厂家很少,产量也很低。这些电池过去用于非聚光的航天航空的高端应用。

  砷化镓聚光电池的制作采用有机金属气相外延(MOCVD)的办法,在锗的基底上生长多层外延层。即使大规模生产,也没有原材料短缺的问题。

  1厘米见方的砷化镓聚光太阳能电池在500倍聚光下等效于7张12.5厘米见方的硅光电池。无论从制造的设备成本,还是材料成本,都较其他成熟的技术方案更具优势,$/W上更接近于每瓦一美元的建造电站的目标价格。

  市场:优势凸现,订单井喷

  目前专业制作砷化镓聚光电池的工厂有,美国的Emcore,SpectroLab(波音的子公司),和德国的AzurSpace。

  砷化镓电池从卫星上的使用转变为聚光的太阳能发电站的规模应用,是从07年8月开始的。Emcore只有每年80兆瓦的产能,而第一个电站的订单就有105兆瓦,2400万美元(1000倍聚光,合0.23美元/瓦)。Emcore立即扩大产能,花了1000万美元,增加到目前每年150兆瓦的产能。

  08年4月,SpectroLab获得全世界的最大的电站订单,350兆瓦,9300万美元(1000倍聚光,合0.27美元/瓦)。

  08年5月,韩国电站订单,70兆瓦,2800万美元(500倍聚光,合0.40美元/瓦)。SunPeakSolar电站订单,200-700兆瓦。

  几十倍于工厂产能的订单已经排满了以后的几年。从07年8月开始,砷化镓高效聚光电池在国外正在被证明是低成本规模建造太阳能电站的有效途径。从2007年世界累计20吉瓦的光伏安装总量到2020年288吉瓦的目标,砷化镓聚光电池可望占据过去未曾预料过的比例,有人乐观估计为1/3。