新一代高效聚光型光伏（CPV）发电技术研究

能源问题是21世纪世界各国所面临的最大挑战之一。太阳能高效发电技术作为支撑我国国民经济、可持续发展的前瞻性、战略性新能源技术在最近颁布的国家中长期科学和技术发展规划中已被列为重点支持和优先发展的方向。目前，制约太阳电池大规模应用的主要瓶颈是提高效率和降低成本。本项目拟突破传统平板式硅基光伏电站模式限制，研制具有稳定、高效的模组效率超过20％的聚光型光伏（CPV）电站系统，该光伏电站系统主要集成光学、机械、电子、热力、控制工程等关键科学技术，结合光伏模组封装工艺、组件加工、光电传感系统设计、电源管理系统设计、散热结构设计等先进技术及加工工艺，为实现模组效率超过20％的聚光型光伏（CPV）电站系统的可行性运行提供强有力的技术保障。该项目的顺利实施可为我国在新一代稳定、高效的聚光型光伏（CPV）电站系统的研究方面做出有益的探索及开拓。

本项目的实施任务按照预期研究计划执行，基于“高效、高性能”的研究策略，围绕提高聚光模组光电转换效率这一中心任务出发，项目团队逐步解决了阵列式光学菲涅尔（fresnel）聚光器（超过500倍）的设计、聚光模组设计、聚光电池组件散热设计、聚光跟踪及控制系统集成等一系列问题，综合考虑各个环节在聚光光伏示范电站系统运行过程中的影响，进行新工艺、新技术的研发，并逐一阐明有效提高聚光模组转换效率的工作机理。项目团队现已研制具有稳定、高效的模组效率超过20％的聚光型光伏（CPV）电站系统，该示范系统集成光学、机械、电子、热力、控制工程等关键科学技术，结合光伏模组封装工艺、组件加工、光电传感系统设计、电源管理系统设计、散热结构设计等先进技术及加工工艺，实现了聚光型光伏（CPV）电站示范系统的可行性运行，该项目的实施为我国在新一代稳定、高效的聚光型光伏（CPV）电站系统的研究方面做出了有益的探索及开拓。. 项目研究团队在本次国家自然青年基金支持的基础上，先后承担并参与了国家、中科院、地方等科研项目近10项，申请国家发明及实用新型专利9项，授权6项，发表论文2篇，荣获2项证书，研究生培养3名。. 该项目立足于当前光伏发展趋势，结合我国光伏产业发展所面临的问题，在国内外聚光型光伏技术的基础上进行技术创新，开发基于砷化镓光伏器件的超高效聚光型光伏发电系统，为我国低成本、高效的聚光型光伏发电系统的规模化利用进行理论研究与实践探索。在拥有13亿多人口的中国，稳定、低成本、高效的聚光型光伏（CPV）电站系统的研制、规模化生产及市场推广，有利于解决关系国计民生能源短缺难题，有利于解决我国大规模荒漠化地区土地闲置问题，可实现我国广袤国土资源的合理利用与优化整合，具有极大的社会效益及经济效益，符合我国的基本国情。