太陽能發電無疑是最潔淨的能源,但漫長的回本期卻影響了它的普及程度。本局獲創新及科技基金的資助,最近成功開發了一套光強度相當於500個太陽的聚光型太陽能發電系統原型,配合新一代高效率光伏電池,有助降低裝置成本和所需空間,為太陽能光伏發電的普及創造有利條件。

500 倍聚光型太陽能發電系統

傳統光伏 電池的光電轉換效率偏低

市面上大部份光伏電池的效率均低於17%,即使長時間吸收陽光,也未能產生可觀的電量。由於光電轉換效率上的限制,傳統光伏發電系統需要大面積的太陽能板,難以在人煙稠密、寸金尺土的城市中大量設置,而且光伏材料的用量亦相當可觀,令其商品化的吸引力大減。

有見及此,本局與業界合作開發了高光效聚光型太陽能發電系統原型,光學部份採用兩片菲涅爾透鏡(Fresnel Lens)作為收集器(一次光學元件),以及一塊透鏡作為聚焦器(二次光學元件),收集面積為500個單位的太陽能,再聚焦到面積為1個單位的光伏電池上,讓系統所產生的電量大增,舉例:在收集器和聚焦器的輔助下,只需要面積1平方厘米的光伏電池,其發電能力便相當於面積500平方厘米的太陽能板。

此外,該原型採用了高效率的多接面式光伏電池(Multi-junction Photovoltaic Cell),面積僅1平方厘米,能夠吸收全光譜的太陽能,其光電轉換效率高達37%,約為傳統光伏電池的2.5倍,進一步提升太陽能利用率。該系統原型已申請中國實用新型專利。

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聚光型太陽能發電系統原型採用兩片菲涅爾透鏡作為收集器,可收集500倍太陽能聚光型太陽能發電系統原型採用兩片菲涅爾透鏡作為收集器,可收集500倍太陽能聚光型太陽能發電系統採用多接面式光伏電池(Multi-junction PV cell),面積僅1平方厘米,可收集全光譜太陽能,光電轉換效率高達37%聚光型太陽能發電系統採用多接面式光伏電池(Multi-junction PV cell),面積僅1平方厘米,可收集全光譜太陽能,光電轉換效率高達37%
聚光型太陽能發電系統原型採用一塊透鏡作為聚焦器,把太陽光聚焦在光伏電池上聚光型太陽能發電系統原型採用一塊透鏡作為聚焦器,把太陽光聚焦在光伏電池上 500 倍聚光型太陽能發電系統500 倍聚光型太陽能發電系統