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标题: 銀盛科技砷化镓三五族太阳能电池技术问答 [打印本页]

作者: sandyliu0926 时间: 2010-12-9 16:19
标题: 銀盛科技砷化镓三五族太阳能电池技术问答

何谓砷化镓三五族太阳能电池

太阳能电池(Solar Cell)可大致分为三代，第一代为硅晶电池，又可大致分为单晶硅与多晶硅两种，商业应用之历史最悠久，已被广泛应用于家庭与消费性商品﹔第二代产品为薄膜太阳能电池，主要构成材料为非晶硅(Amorphous)与二六族化合物半导体，常被运用于建筑涂料﹔第三代即为砷化镓三五族太阳能电池，砷化镓(GaAs)被运用于太空作为发电用途已有很长的历史，主要因为砷化镓具有良好的耐热、耐辐射等特性，因此被广泛利用在太空发电用途，唯价格过于高昂，故过去未被使用于地面及家庭消费性用途。然随着人类对半导体材料的认识益深，搭配上聚光光学组件，如今三接面砷化镓电池之转换效率已可高达40%，制造成本亦大幅降低。在全球热切寻找永续替代能源的今日，高效率砷化镓太阳能电池将是光能发电的另一项重要选择。

何谓三接面太阳能电池
三接面太阳能电池由三个不同材料的单接面二极管串接而成，各接面可吸收太阳光谱中不同的波段，更有效率地将光能转换为电能。使多接面电池之转换效率约为一般硅芯片太阳电池的两倍以上。
发电转换效率怎么算
转换效率=输出功率/（输入功率密度X芯片透光面积）
何谓(高倍)聚光型太阳能发电系统
聚光型太阳能系统(CPV)是使用光学组件如菲涅耳透镜(Fresnel lens)将阳光聚光至一个小点上，以期在极少的芯片面积上，达到高倍的聚光效果，芯片在五十至一千倍之聚光倍率下皆表现亮丽。

聚光倍率怎么算
几何聚光倍率之计算方法是以聚光镜片的面积除以芯片之大小。
电流比倍率之计算方法是以聚光下之短路电流大小除以1sun(未聚光)之短路电流之大小。

为何CPV系统需要追日仪器
对于聚光型的太阳能发电系统，追日仪器是必备的。每天当太阳由东方升起西方落下，太阳以每小时15度的角速度移动，如果要将太阳光经过聚光透镜或反射镜永远投射在芯片上，必须使用追日器材，将光学系统永远垂直对正于太阳的方向。当聚光倍率提高时，追日仪器的基准度的要求亦会提高。以500倍聚光而言其误差必须在0.3度以内。
am1.5是什麼意思？
太陽光穿過大氣層時，其光譜中某些波段會與大氣中的化學物質與水蒸汽等作用而被吸收，最顯著的例子就是臭氧層可攔截掉大部分的紫外光。到達地表的太陽光的波長一般介於近紫外線到遠紅外線之間。太陽光在大氣中穿越的距離越長，到達地表的能量便越弱。
若我們將外太空不受大氣影響的光譜設為AM0(大氣品質0)，從天頂垂直入射時通過的空氣品質稱為AM1 ，則晴天時太陽在水平面上方41.81度入射時通過的太陽光譜為AM1.5。AM1.5的光譜標準是由美國材料試驗協會American Society For Testing and Materials（ASTM）所制定，為太陽能電池室內測試模擬最常用的光譜標準，符合AM1.5光源的太陽光模擬器可提供的進光強度應可達100mW/cm2。

高倍聚光系统有哪些国际质量标准
高倍聚光系统之国际公定标准有IEC62108与IEC60904，目前正逐一通过测试中。

可提供的芯片尺寸有哪些
目前的标准产品为5.5X5.5mm，10X10mm
卫星.太空.电动车用为3.67cmx6.7cm

菲涅尔透镜用于光伏发电常识

●菲涅尔透镜用于光伏发电的意义：
一片好的电池片，光电转换效率高，一般在30%以上，因此价值也高，在没有聚光的条件使用，其太阳下发电量是一个定值，如果将一个大面积的太阳光（太阳光能量每平方米约1000W的功率），通过聚光镜聚集到小电池片上，其光强增加数倍，那么发电量也会增加数倍。菲涅尔透镜其超薄的结构，低廉的价格，并可以大批量生产，所以用于聚光发电。因此在建电站时，能节约电池片，降低成本，有利于规模光伏电站的推广。

●几何聚光倍率：
是指太阳能聚光镜（菲涅尔透镜）的面积(为接受光的面积)，和电池片的面积比。所以设计时，用电池片尺寸，需要的倍率，来推算透镜的尺寸。

●实际的聚光效率:
则为几何聚光倍率和光学效率之乘积。光学效率通常在80%-85%之间。材料透光率约92%。

●焦径比是透镜焦距（F），与聚光透镜对角线（直径D）之比，通常控制在0.8—1.4之间，实际光的利用率较高。

●电池片的位置：根据电池片的尺寸，在透镜焦点以内，正好截取光斑为最佳，可用透镜尺寸，焦距和电池片尺寸，通过三角函数计算后，再试验取得。

● 再就是光斑大小一事，因太阳为复色光，所以焦点光斑不是一个纯点，理论上说约3-5MM直径，太阳一天的明亮度不一样，光斑大小也变化，设计时考虑聚光比，电池片尺寸，光漏斗（或聚光棱镜）等综合评审，来提高光利用率，增加发电量。

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