再生能源生力軍登場,聚光式太陽光電轉換效率已突破 41.4%

作者 | 發布日期 2018 年 11 月 30 日 8:15 | 分類 光電科技 , 太陽能 , 能源科技 follow us in feedly

為了捕獲與轉換更多光,科學家一直以來都致力於研發新型太陽能技術,就像歐洲研究協會 CPVMatch 近日成功在聚光型太陽光電(Concentrated Photovoltaics,CPV)突破,成功將轉換效率提至 41.4%。



聚光型太陽光電可說是集太陽光電與聚光太陽熱發電優點於一身的新一代技術,運用透鏡或曲面鏡將陽光聚焦到底下的多接面太陽能電池(multi-junction solar)上,其中多接面太陽能是串聯不同能隙的三五族(III-V)半導體太陽能板,能更有效率的吸收可見光與不可見光,甚至還可以搭配追日系統與冷卻系統,進一步提升轉換效率。

新型技術發展前程備受看好,CPVMatch 便是受到夫朗和斐協會太陽能研究院指導與歐盟贊助,運用消色差透鏡與雙軸追日系統,讓太陽光能精準聚焦在微型多接面太陽能電池中,最終將太陽能轉換效率提升到 41.4%。

專案負責人Gerald Siefer 博士表示,團隊已逐一解決從材料、製造電池到模組封裝種種挑戰,且合作夥伴也取得兩項重要成果,像是利用新材料、工藝與製造設備成功打造新型多接面太陽能電池,與此同時也進一步改善光學元件與運用消色差透鏡來提升光捕獲效率。

團隊對新型太陽能設備相當有信心,夫朗和斐協會 Andreas Bett 博士指出,團隊對實驗結果非常滿意,除了成功提升聚光太陽光電效率,也為該技術開出一條路。目前太陽光電已在全球各地發光發熱,而新型的太陽能技術也潛力無限,或許可大幅減少太陽能發電占地進而提升永續性。

新技術雖然大幅提高聚光型太陽光電的轉換效率,但要如何把技術帶離實驗室還是個大挑戰。

由於成本考量與商業化時間較短,聚光型太陽光電還沒辦法立刻出現在自家屋頂,目前若要建一座 10MW 聚光型太陽光電廠,每瓦電價約為 1.50~2.30 美元,相較之下傳統太陽光電電價已相當便宜,日前杜拜更出現每 KWh 0.024 美元超低價。

且全球聚光型太陽光電裝置量也不多,2016 年僅達到 350MW,現在一座太陽光電廠的容量說不定都比它還高。不過隨著轉換效率與日俱增與技術愈加成熟,未來此技術將可與太陽光電跟聚光太陽熱發電一樣大放異彩,國際能源署(IEA)也指出,預估其轉換效率能在 2020 年中旬突破到 50% 以上。

(本文由 EnergyTrend 授權轉載;首圖來源:夫朗和斐協會