光伏发电系统之光电转换效率的提升方法

　光电转换效率

　　一直以来，光伏发电行业都是以半导体行业为标准，但事实上，半导体超高纯度的标准远远超出太阳能电池制造所需要的标准，这种情况造成了晶硅电池生产的高成本。而且光电转换效率较低，占市场份额最多的晶体硅光伏电池，转换效率最高可接近25%，另一方面光伏电池容易受外界环境因素的影响而导致功率损失。比较典型的晶体电池有：N型单体电池、P型单体电池、多晶电池、薄膜电池等。

　　从表中可以看出，除了砷化镓薄膜太阳能电池外，晶硅太阳能电池的转换效率较薄膜太阳能电池高，然而由于原材料多晶硅的供应能力有限，加上国际投资者的炒作，导致国际市场上多晶硅价格一路攀升，虽然近几年来价格有所下跌，但这种震荡的现状给光伏产业的健康发展带来影响。而砷化镓电池的人理论转换效率可以达到40%，但是其较硅质在物理性质上要更脆的特性，使得其加工时比较容易碎裂。在应用上常把其制成薄膜，并使用衬底（常用Ge［锗］），来对抗其在这一方面的不利，但是也增加了技术的复杂度。

　提高光板有效接受面积

　　制约太阳能光伏发电的主要因素除了上文所提的光电转换成本高外，还有发电量波动大以及不适合远距离输送等因素。采用提高光板有效接受面积的手段可以延长太阳能发电时间，增加发电量，一定程度上降低发电量的波动，从而降低太阳能发电成本。

　　跟踪原理：光电强度与光入射时与电池板表面的夹角有关，当其夹角越接近直角时，光电转换效率越好。因此，使太阳能入射角始终保持与太阳能电池板的垂直，可以提高太阳能电池板的发电效率。而太阳能自动跟踪系统的主要部分通常由控制部件和转动调级部件组成。控制部件的作用是将太阳即时位置坐标参数直接或间接输出给转动调级部件。转动调级部件的主要作用是将控制部件给出的信号进过调级处理或分解后用于驱动光线采集器的采集面——也就是太阳能电池组件始终与太阳光线垂直。

　　技术分类：根据控制部件中控制信号产生的方式，广义上可将跟踪技术分为主动式、被动式和混合式三类。

　　主动式跟踪是利用控制器中预先存储的与当地经纬度相关的太阳运动的轨迹函数，由实时时钟来获得精确的时间信号，从而计算出不同时刻太阳的高度角与方位角。该方法虽能提高太阳能利用率，但结构复杂，成本比被动跟踪器高。