聚光太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換效率創(chuàng)新紀(jì)錄

太陽(yáng)能跟蹤器：這種陣列的太陽(yáng)能電池組件制備者是塞木普銳斯公司（Semprius），要進(jìn)行測(cè)試。這些模塊安裝在雙軸跟蹤器上，讓它們總是向著太陽(yáng)。

　　塞木普銳斯公司（Semprius）是一家新創(chuàng)公司，制作微小的太陽(yáng)能電池，能夠捕捉聚焦的陽(yáng)光，無(wú)需昂貴的冷卻系統(tǒng)，公司本周宣布，已經(jīng)制成世界上最高效的太陽(yáng)能電池板。

　　這家公司的太陽(yáng)能電池板使用微型太陽(yáng)能電池，制備成分是鎵砷化物（gallium arsenide），這種破紀(jì)錄的太陽(yáng)能模塊包含數(shù)以百計(jì)的微型太陽(yáng)能電池，每個(gè)電池的寬度相當(dāng)于圓珠筆畫(huà)出的一條線(xiàn)，這些電池排列在透鏡下，透鏡可聚集陽(yáng)光1100倍。

　　砷化鎵可以更好地吸收陽(yáng)光，遠(yuǎn)遠(yuǎn)勝過(guò)硅，硅材料用于大多數(shù)太陽(yáng)能電池，但砷化鎵也更昂貴。此外，雖然聚光太陽(yáng)能電池組件使用較少的半導(dǎo)體材料，但它們通常需要昂貴的光學(xué)器件，冷卻系統(tǒng)和跟蹤系統(tǒng)，以使它們一直朝向太陽(yáng)。塞木普銳斯公司的微觀尺度的太陽(yáng)能電池，本質(zhì)上可以更好地散熱，這就使它們更便宜。

　　塞木普銳斯公司的模塊有另一個(gè)好處：硅太陽(yáng)能電池只能有效地吸收窄頻段太陽(yáng)光，而這種模塊中的太陽(yáng)能電池包含三層砷化鎵，每層都經(jīng)過(guò)改進(jìn)，可以把不同部分太陽(yáng)光譜轉(zhuǎn)換成電能。

　　測(cè)試由第三方進(jìn)行，認(rèn)證塞木普銳斯公司太陽(yáng)能電池板的效率達(dá)到33.9％，這標(biāo)志著首次有太陽(yáng)能電池組件，可以把三分之一以上的陽(yáng)光轉(zhuǎn)化為電能，這是指照射在電池板上面的陽(yáng)光。傳統(tǒng)的硅太陽(yáng)能電池板通常只能把不到15％的陽(yáng)光轉(zhuǎn)換成電能，硅太陽(yáng)能電池板的紀(jì)錄是22.9％。此前，總體太陽(yáng)能電池板的紀(jì)錄是32％，塞木普銳斯公司說(shuō)。

　　一次性的實(shí)驗(yàn)?zāi)K可以達(dá)到更高的效率，但是，塞木普銳斯公司創(chuàng)紀(jì)錄的模塊設(shè)計(jì)為商用。它的制備采用了相同類(lèi)型的設(shè)備，公司正在把這些設(shè)備安裝在一所小廠，就在北卡羅來(lái)納州（North Carolina）亨德森（Henderson），該工廠會(huì)在今年夏天開(kāi)業(yè)。塞木普銳斯公司首席執(zhí)行官喬伊?卡爾（Joe Carr）說(shuō)：“這是一個(gè)很好的跡象，這些效率都是我們的客戶(hù)可以預(yù)期的。”

　　塞木普銳斯公司的工藝可以形成數(shù)以萬(wàn)計(jì)的微型太陽(yáng)能電池，這些電池都在一個(gè)單一的砷化鎵晶片上，要使用化學(xué)蝕刻和機(jī)器人系統(tǒng)，把每一層轉(zhuǎn)移到一種廉價(jià)的基質(zhì)上。這同一個(gè)砷化鎵晶圓可重復(fù)使用多次，這就降低了成本。這種方法是基于一項(xiàng)技術(shù)，可以轉(zhuǎn)移小型電子器件，從晶圓上轉(zhuǎn)移到其他基質(zhì)上，開(kāi)發(fā)者是約翰?羅杰斯（John Rogers），他是伊利諾伊大學(xué)厄巴納-香檳分校（University of Illinois at Urbana-Champaign）材料科學(xué)與工程教授。

　　聚光太陽(yáng)能電池板使用跟蹤系統(tǒng)，跟蹤太陽(yáng)。這些系統(tǒng)很昂貴，而且可能不可靠，大多數(shù)屋頂上都不能安裝，這就限制了它們的應(yīng)用。它們也只在天氣晴朗的地區(qū)管用，因?yàn)樵陉幪?，可能使輸出功率下降很多，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)傳統(tǒng)的太陽(yáng)能電池。

　　但是，因?yàn)楦櫹到y(tǒng)成本下降，多層太陽(yáng)能電池的效率提高，所以，聚光光伏太陽(yáng)能開(kāi)始顯得更具吸引力。大型安裝項(xiàng)目中，這種類(lèi)型的太陽(yáng)能電池模塊最近幾個(gè)月一直在增加。

　　塞木普銳斯公司正在建設(shè)它的工廠，這是處在太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)特別困難的時(shí)期。供過(guò)于求和生產(chǎn)成本的下降，導(dǎo)致太陽(yáng)能電池板價(jià)格迅速下降，這就使新公司難以進(jìn)入市場(chǎng)，并迫使一些現(xiàn)有的制造商破產(chǎn)。

　　為了應(yīng)對(duì)價(jià)格下跌，許多太陽(yáng)能企業(yè)，包括塞木普銳斯公司，都集中提高效率。只要制造業(yè)成本持續(xù)降低，提高效率就可降低太陽(yáng)能電池板的每瓦成本。更重要的是，這也降低了安裝和相關(guān)設(shè)備的成本，這可以占到一半以上的太陽(yáng)能發(fā)電成本。塞木普銳斯公司也盡可能多地學(xué)習(xí)成熟的制造技術(shù)，這會(huì)使它更容易擴(kuò)大生產(chǎn)，降低開(kāi)發(fā)成本。

　　塞木普銳斯公司還有另一個(gè)優(yōu)勢(shì)：就是與西門(mén)子的合作伙伴關(guān)系。除了提供直接融資（西門(mén)子擁有該公司16％的股份）之外，西門(mén)子還提供生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，可以建設(shè)完整的太陽(yáng)能農(nóng)場(chǎng)，而且，這一合作伙伴關(guān)系也使它更容易取得銀行融資。

　　這一小廠塞木普銳斯公司計(jì)劃在今年夏天開(kāi)業(yè)，每年可生產(chǎn)30兆瓦的太陽(yáng)能電池板。塞木普銳斯公司預(yù)計(jì)，那里生產(chǎn)的電池面板會(huì)具有成本競(jìng)爭(zhēng)力，可以進(jìn)行一些應(yīng)用，卡爾說(shuō)。增加生產(chǎn)，達(dá)到100兆瓦，就會(huì)使成本足夠低，這樣，這種技術(shù)就可以競(jìng)爭(zhēng)過(guò)中國(guó)制造的廉價(jià)太陽(yáng)能電池板。

　　最終，每千瓦時(shí)太陽(yáng)能發(fā)電的成本取決于多個(gè)因素，如融資成本，土地成本，有多近的輸電線(xiàn)路，當(dāng)?shù)貏趧?dòng)力價(jià)格等等。但卡爾認(rèn)為，塞木普銳斯公司產(chǎn)生的太陽(yáng)能發(fā)電，每千瓦時(shí)不到10美分，這就足夠低，可以獲得一部分公用事業(yè)市場(chǎng)，在許多地區(qū)都是這樣。更重要的是，他說(shuō)，公司可以做到這一點(diǎn)，不需要借助政府補(bǔ)貼。