一位技術(shù)人員在監(jiān)測Amonix 7700太陽能電力生產(chǎn)器時向筆記本中輸入一些數(shù)據(jù)。Dennis Schroeder/NREL
美國能源部國家可再生能源實驗室(NREL)與太陽能企業(yè)Amonix聯(lián)合開發(fā)了一種能源效率可達31%的太陽能聚光系統(tǒng)。
這種系統(tǒng)名為Amonix 7700聚光光伏太陽能電力生產(chǎn)器使用原由NREL的科學(xué)家們研發(fā)的高效多樞紐光伏電池。這些電池沒有使用傳統(tǒng)的硅,而使用砷化銦鎵及磷化鎵制成,在實驗室條件下,這些電池可以將其吸收的太陽光的41.6%轉(zhuǎn)化成電力。
盡管實產(chǎn)電池的性能通常不如其在實驗室條件下的性能,但為Amonix 7700生產(chǎn)的這些電池在實地測試中在組件層面可以取得31%的轉(zhuǎn)化效率,在系統(tǒng)層面可以取得26%的轉(zhuǎn)化效率。
據(jù)NREL稱,31%和26%這兩個比例數(shù)據(jù)是集中式光伏系統(tǒng)(CPV)所取得的最高的轉(zhuǎn)化效率,這使Amonix 7700系統(tǒng)可以比太陽能世界現(xiàn)在可用的任何系統(tǒng)都取得更多的“單位英畝能源”。
7700系統(tǒng)使用丙烯酸菲涅爾透鏡,聚光程度可以達到通常程度的500倍,并將其導(dǎo)向7560個多樞紐光伏電池。一塊用于傳統(tǒng)太陽能面板的六平方英寸的硅晶片可以生產(chǎn)大約2.5瓦的電力,而在7700系統(tǒng)中,同樣大小的晶片被切割進數(shù)百個電池中,然后與菲涅爾透鏡鏡片搭配,可以生產(chǎn)出超過1500瓦的電力。這減少了500倍的對于電池區(qū)域的需求。
20個單位的Amonix 7700只占5英畝的土地,并可以生產(chǎn)超過1兆瓦的額定功率,這相當(dāng)于為超過750戶家庭供應(yīng)足夠的電力。
一個53千瓦的7700系統(tǒng)有著一個雙軸追蹤器,在白天可以追蹤太陽光,在極端風(fēng)力的情況下,也可以重新配置以保護電池板。驅(qū)動該追蹤器的能源只占系統(tǒng)輸出功率的1%。
7700系統(tǒng)還將晶片、電池及配置結(jié)構(gòu)整合成一個單一單元,這節(jié)省了成本。這也使其便于運輸,也便于快速安裝。
Amonix擁有15年的開發(fā)CPV系統(tǒng)的經(jīng)驗,而NREL有著在光伏技術(shù)方面超過30年的研發(fā)經(jīng)驗。雙方的合作將高效的多樞紐太陽能電池與Amonix的CPV系統(tǒng)結(jié)合起來,此項合作是通過由美國能源部的“太陽能科技計劃”資助的“高性能光伏項目”來完成的。