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山西科技SHANXI SCIENCE TECHNOLOGY2020年第35卷第4期能源可分为可再生、不可再生两种，在过去多年的发展中，工业领域对石油、煤炭、金属等不可再生资源的应用量较大，不仅对自然环境造成了影响，而且不利于构建良好的生态环境。
随着现代科学技术的发展，太阳能、风能、地热能等清洁资源逐渐冲击了能源领域，与传统能源相比，太阳能、风能等属于清洁能源，卫生程度极高，不会对环境造成污染，未来发展前景良好。
如今太阳能光伏发电技术愈加成熟，且不再局限于某一单独类型，而是更加多样化、实用化。
1太阳能发电技术在当前各领域的发展过程中，电力是主要能源，但多数用来发电的原料为煤炭。
随着时代的发展，太阳能光伏发电技术的应用范围越来越广。
太阳能发电技术的初次应用时间为1839年，发现了可用于太阳能发电技术的“光伏效应”，随着时间的推移，1954年后光电转换效率已有了明显提升，极大地促进了新能源领域的进步。
到目前为止，太阳能发电技术已较为完善。
一般情况下，光伏发电设备主要包括电池板、控制器、电能存储转换结构等，同时也有着多样化光伏发电技术，如太阳能电池技术、聚光光伏技术、孤岛效应检测技术等［1］。
2太阳能光伏发电技术2.1太阳能电池技术太阳能光伏发电技术最主要的是通过光伏效应将光能转换为电能，供各用电设备使用，若电能较多，还能将其储存。
在多样化太阳能光伏发电中，太阳能电池技术应用最为广泛。
到目前为止，对太阳能电池技术的研究依然在继续深入，已经出现了许多的新概念、新结构电池，并进一步提高了光电转换效率，有关资料显示最高的光电转换效率已高达93%［2］。
但太阳能电池技术也存在着一定的不足，首先是生产成本相对较高。
由于光能转换为电能的过程比较特殊，需使用硅作为电池原料，但硅的成本较高，因此存在着成本问题。
同时，硅虽然能够较大程度地存储电能，但在光电转换效率方面也有所不足。
相信随着技术的进步，能够逐步克服以上难关，降低太阳能电池成本。
聚光光伏技术及研究进展作者：王敬蕊陈锐蔡晓晨蒋碧蕾来源：《电子世界》2012年第21期聚光光伏技术是指利用光学元件将太阳光汇聚后，通过高转化效率的光伏电池（GaAs 基）直接转换为电能的技术，被认为是太阳能发电未来发展趋势的第三代技术，即聚光光伏（CPV）。
1.聚光光伏技术概述GaAs基太阳能电池可分为单结和多结叠层式太阳能电池两类。
GaAs、Ge单结太阳电池理论效率27%，实验室效率达到25.8%；多结叠层太阳能电池效率理论效率能够达到63%，目前实验室效率达到43%。
CPV可以按汇聚太阳光的方式不同分为两个大类，即采用镜面聚光的反射式和采用透镜聚光的透射式，其结构可参见图1。
目前各大生产厂家的CPV系统具有多种不同的表现形式，但其结构均离不开四大部分，即：聚光模块、光电转换模块（光伏电池）、太阳追踪模块、冷却模块。
各部分的成本构成如图2所示：（1）GaAs基太阳能电池的优势①规模化潜力较大：CPV技术因其具有光电转化效率高等特点，是未来发展大型支撑电源的最理想的太阳能发电技术。
②成本下降空间巨大：与晶硅和薄膜太阳能发电技术建设成本1.6美元/瓦相比，CPV目前3～4美元/瓦的建设成本并无优势，但作为一项新兴技术，随着生产规模的扩大、电池效率的提高、聚光模块的改进等，成本有巨大的下降空间。
③占地面积小：在同等发电量的情况下，CPV电厂的土地占用面积比平板式太阳能要小得多。
CPV系统由支柱承载其主要结构体，占地面积极小，且由于系统在地面产生的阴影面积是移动的，所以对电厂所在地的生态影响也较小，面板下方的土地仍然可以用于畜牧等用途。
④能量回收期短：聚光组件的效率比晶硅和薄膜组件大大提高，建设想同规模的电站，所需的半导体材料大大减少，因而能量回收期大大缩短。
（2）GaAs基太阳能电池的劣势技术和规模化进度存在不确定性：作为一项正在由实验室走向工程化的新技术，CPV的技术路线尚未定型，产业链也未形成；材料昂贵，成本上无优势，另外CPV系统建设地区对太阳光照条件有较高的要求，不利于大规模推广。
最新光伏产业发展情况调研报告3篇光伏产业发展状况调研报告第1篇一、全县光伏产业发呈现状XX地处北亚热带和北暖温带季风气候区，年均日照时数2356.4h，属于太阳能资源丰富级别，发展光伏产业具有得天独厚的条件。
近年来，县委、县政府高度重视光伏新能源的开发和利用，把发展光伏产业作为调整优化能源结构的一项重要内容，加快项目建设，加强引导扶持，完善产业配套，多渠道开发光电资源，取得了良好成效。
目前，我县优良的光伏发电条件和潜在的发展空间已吸引了苏州阿特斯、无锡振发、北京大唐新能源、常州佳讯等多家企业前来投资，已建成光伏电站9个，总装机量达164.7MW，另有35MW项目在建，光伏发电产业已形成了肯定规模，为产业发展奠定了良好基础。
上半年，全县各大光伏电站累计发电量达11386万千瓦时，实现产值1.03亿元、利税103万元。
二、我县光伏产业发展存在问题一是产业总量小，产业体系有待完善。
XX光伏产业目前还处在初级发展阶段，企业数量少，单体规模普遍不大，市场竞争优势尚未形成，产能有待进一步深度释放。
二是产业链条短，辐射实力有待提升。
我县光伏产业发展仅处于产业链下游应用系统环节，产业链条尚未形成，龙头型重大项目缺乏，产业集聚度不高，产业辐射带动力有限。
三是产业层次低，创新实力有待加强。
我县光伏产业企业发展起步晚，科技人才队伍力气薄弱，企业研发实力不足，缺乏具有自主学问产权的产品和技术，生产大多处于低水平层次运营，导致发展潜力和核心竞争力不强。
三、下步工作准备做大做强光伏产业，有利于提升全县光伏产业整体竞争力，提高节能减排和可再生资源利用率，促进清洁能源示范利用和能源多元化发展，同时有利于供应就业机会，增加地方财政收入，不论是经济、社会效益，还是民生、环保效益，都非常显著，是一项在经济新常态下打造全县新的经济增长极的多赢工程。
下一步，我县将强化组织领导，创新方式方法，落实扶持政策，动员全县上下协力、统筹推动此项工作。
太阳能发电技术的进展与展望随着能源需求的不断增长和对环境友好能源的需求日益迫切，太阳能发电技术成为了人们关注的热点话题。
我们将在本文中探讨太阳能发电技术的进展，并展望未来的发展前景。
一、太阳能发电技术的进展1. 光伏发电技术的进展光伏发电技术是目前最为成熟的太阳能发电技术之一。
过去几十年里，光伏电池的效率不断提高，成本不断下降。
同时，随着材料科学的发展，研究人员还不断尝试新材料的应用，如钙钛矿太阳能电池的出现，使得光伏发电技术进一步向前迈进。
2. 热能发电技术的进展热能发电技术是利用太阳能的热量来产生电能。
传统的热能发电技术包括太阳能热水器和太阳能热电联供系统等。
近年来，聚光太阳能发电技术逐渐崭露头角，通过聚光系统将太阳能光线聚焦到一个小区域，从而提高温度，进而产生蒸汽驱动涡轮发电机发电。
这种技术在效率上有了显著提升。
二、太阳能发电技术的展望1. 提高太阳能发电技术的效率目前光伏发电技术的平均效率约为20%，还有很大的提升空间。
研究人员正在集中精力改进材料和工艺，寻找更高效的太阳能电池结构，如多结光伏电池和钙钛矿太阳能电池等，以提高发电效率。
2. 开发可持续的储能技术太阳能发电的一个重要问题是不稳定性，即便是晴天，夜间或恶劣天气条件下也难以提供稳定的电力供应。
因此，开发可持续的储能技术变得至关重要。
目前储能技术主要包括电池储能、储能电站和氢能储存等。
随着科技的进步，相信未来会有更先进、高效的储能技术应运而生。
3. 提高太阳能发电的成本竞争力太阳能发电的成本问题一直是制约其推广应用的重要因素之一。
近年来，太阳能光伏发电系统的成本不断下降，但仍面临挑战。
需要进一步降低硅材料的制造成本、提高太阳能电池的生产效率，并加强光伏发电系统的可靠性和长期稳定性。
4. 太阳能发电的全球范围推广应用太阳能发电技术具有广泛的应用前景，可应用于住宅、工业、农业等领域，为各个行业提供清洁、可再生的能源。
虽然在一些地区太阳能发电已经得到了广泛应用，但仍有很大的推广空间，特别是在发展中国家。
太阳能光热发电现状及发展策略分析环境问题、经济问题、资源问题等是我国发展急需调整的问题，同时随着环境污染情况的加重以及燃料资源的日益缺乏，使人们逐渐认识到再生能源发电的重要性，如风力发电、潮汐发电、太阳能发电等。
本文就太阳能的光伏发电角度分析其未来发展形势，但就目前我国光伏发电现状来说，比照国外先进国家的技术还有较大的差距，对此加强此方面的研究，增加我国的社会经济以及科技创新是非常有必要的。
1 太阳能光热发电系统技术概述1.1 太阳能发电系统分类目前，较为成熟的太阳能发电技术是太阳能光伏发电和太阳能光热发电。
太阳能光热发电技术又分为塔式太阳能光热发电、槽式太阳能光热发电和碟式太阳能光热发电。
目前槽式和塔式太阳能光热发电站实现了商业化示范运行，而碟式发电系统仍处于示范阶段。
1.2 槽式太阳能光热发电系统利用槽式抛物面聚光器聚光的太阳能光热发电系统简称分散型系统。
该系统一般由聚光集热装置、蓄热装置、热机发电装置和辅助能源装置（如锅炉）等组成。
槽式抛物面将太阳光聚在一条线上，在这条焦线上安装管状集热器，以吸收聚焦的太阳辐射能，常将众多的槽式聚光器串并联成聚光集热器阵列。
槽式聚光器对太阳辐射进行一维跟踪。
2 太阳能光热发电产业现状对太阳能光热发电的研究早在 1901 年就已经开始，但对其深入研究与开发是 2006 年左右才开始的。
根据最新发布的《全球光热发电市场预测报告 2015—2025》，随着各国可再生能源利好政策的发布，全球光热发电市场将在未来 10 年内保持稳定的增长态势，到 2025 年全球光热发电装机规模有望达到 22GW。
2013 年 7 月，我国首座太阳能光热发电站在青海并网发电，标志着我国自主研发的太阳能光热发电技术进入初级商业化运行阶段。
2014 年 8 月 30 号，敦煌开建亚洲首座熔盐塔式光热电站，项目总装机110MW。
此次开工建设的为一期10MW 示范电站，配15h 超长储热系统，预计年发电小时数达 5000h 以上。
菲涅尔透镜在太阳能聚光光伏系统（在太阳能聚光光伏系统（CPV CPV CPV）中的应用）中的应用一、太阳能产业发展趋势能源问题，成为我国经济发展的一个重要问题。
为了落实科学发展观，建设节约型社会，到“十一·五”计划末，要实现资源利用效率显著提高，单位国内生产总值能源消耗降低20%左右。
可再生能源的利用，将成为实现这一目标的关键。
可再生能源是指可以永续利用的能源资源，如水能、风能、太阳能、生物质能和海洋能等非化石能源。
业内专家称，我国在发展3大主流可再生能源太阳能、风能、生物质能的过程中，应将太阳能产业放在第一位，它最适合我国国情。
从环境条件看，中国西部大部分地区适合发展太阳能；另外中国人口众多，类似于欧洲的购电补偿模式也非常适用。
近年来，光伏发电和光热发电在我国已受到前所未有的重视，太阳能发电正在成为我国可再生能源一支生力军。
太阳能风能水能生物能二、聚光型太阳能系统（CPV）应用开始起步据报道，当人类创造清洁、可再生能源的竞争越来越激烈时，太阳能产业将注意力集中在了新技术“聚光光伏（CPV ）太阳能”上，并希望通过这项技术生产具有规模效应的电力。
聚光光伏太阳能将传统的太阳能光电技术与大规模聚热太阳能发电厂结合了起来，能够极大地强化太阳能生产。
CPV技术通过透镜或镜面将接收到的太阳能放大成百上千倍，然后将放大的能量聚焦于效率极高的小光电池上。
通过放大太阳能，该技术有效地减少了光电池中半导体材料的用量。
三、聚光型太阳能系统（CPV）优势基本原理：CPV通过聚光的方式把一定面积上的光通过聚光系统会聚在一个狭小的区域（焦斑），太阳能电池仅需焦斑面积的大小即可，从而大幅减少了太阳能电池的用量。
同样条件下，倍率越高，所需太阳能电池面积越小。
1、光伏发电新的成本降低技术路径。
2、系统转换效率高。
高倍率CPV采用GaAs等三五族化合物电池，CPV系统转换效率达到28％，较硅基太阳能电池和薄膜太阳能电池高出不少。
太阳能的利用现状及未来发展研究一、内容描述随着全球能源危机与环境问题日益严重，新能源研究与利用受到广泛关注。
太阳能作为一种清洁、可再生、永续的能源，其利用研究成为热点。
本文将介绍太阳能的利用现状及未来发展，并对发展趋势进行展望。
太阳能是指太阳产生的能量。
根据其直接利用方式，可以将太阳能划分为两大类：一是光伏发电，即利用太阳光电池将太阳光直接转化为电能；二是光热发电，即利用太阳光对工质进行加热，然后利用热力循环产生电能。
光伏发电市场在全球范围内快速发展。
光伏发电主要设备为太阳能电池板，其原理是利用太阳能光电池吸收太阳光，将太阳光能转化为电能。
据国际能源署（IEA）数据显示，全球光伏产量在过去十年中实现了显著增长。
光热发电也称为集热式太阳能发电，其原理是利用太阳光的热量加热工质产生高温高压蒸汽，驱动蒸汽涡轮机转动发电。
光热发电的主要技术形式包括槽式和塔式。
光热发电目前处于发展起步阶段，但已经开始在全球范围内得到应用。
随着全球对可再生能源的需求不断增长，太阳能市场有着巨大的发展潜力。
尤其在发展中国家，电网覆盖范围有限，太阳能作为一种分布式能源，可以提高能源供应的稳定性和可靠性。
随着科研实力的不断增强，太阳能技术将持续创新。
太阳能电池转换效率将达到新高，光热发电系统将实现更高的工作温度和更低的成本。
各国纷纷出台可再生能源政策，对太阳能发展给予大力支持。
德国、美国等国家实施了一系列扶持政策，促进太阳能产业的发展。
太阳能作为一种清洁、可再生的能源，在全球能源结构转型的大背景下，其研究和利用将继续深化。
光伏发电和光热发电技术将不断完善，市场需求将不断扩大，产业发展前景广阔。
1. 太阳能的重要性与广泛应用前景“太阳能的重要性与广泛应用前景”主要探讨了太阳能作为可再生能源的重要性，以及在未来的能源结构中其广泛应用的潜力。
太阳能作为一种清洁、可再生的能源，具有巨大的发展潜力。
随着科技的进步和成本的降低，太阳能的应用逐渐从理论走向现实，从小规模示范项目到商业化运行，成为推动世界能源转型的重要力量。
太阳能光伏发电技术及其相关应用摘要：太阳能是一种对环境没有污染的能源，具有能源总量丰富、能源分布广泛的特点。
本文从太阳能的特征分析入手，从光伏发电技术所依据的基础物理定理、现有的太阳能电池研究发展分析、完整的光伏发电体系构建、光伏发电具有的劣势分析等角度对光伏发电进行了简要的解析，并对其应用场景做了简单概述。
关键词：太阳能；光伏发电；应用引言：经济社会的发展需要消耗巨大的能源，在工业化、信息化时代，电力是维持社会运转的主要能源之一。
传统的电力供应手段以燃烧化石能源为主，但是，随着环境污染的加剧、化石能源的短缺，这种电力供应已经逐渐不能满足社会发展的需要。
为了在维持社会运转的同时保护生态环境，寻找一种对生态环境污染小或者无污染且储量丰富的新型能源成为人类社会发展的新需求。
太阳能作为一种天然无污染、能源储量大的新能源，成为替代传统化石能源的重要选择之一。
一、太阳能光伏发电技术简析（一）太阳能的优势及太阳能发电技术概述太阳能是一种辐射能，太阳能的主要辐射形式可以分为两种，第一种传播形式是光辐射，光辐射传播能量的主要形式是电磁波或光子；另外一种能量传播形式是热辐射。
太阳通过核聚变反应过程产生能量，以光和热的形式向周围的空间进行能量传播，太阳在一分钟内产生的能量可达2.316×1026J,如此庞大的能量在传播过程中由于各种损失，到达地球表面的仅占总能量0.00000005%。
从能源的丰富度上来说，太阳能总体的储量是极为巨大的，人类可使用的能源用还有广阔的提升空间。
从宽泛的定义上来说，地球上目前存在所有能源都属于太阳能的不同形态；从狭隘的定义上来说，太阳能则仅指太阳核聚变反应所表现出来的光能和热能两种。
人类利用太阳能的技术以利用太阳辐射的光和热为主，对应的发电技术有两种：一种是直接利用太阳热辐射的光热发电技术，即通过一定规模的聚光设备聚合太阳热辐射，将太阳的热量转换成水蒸汽，以水蒸汽推动汽轮机运转从而产生电能。
关于新能源太阳能光伏发电技术及其应用摘要：从社会当前实际情况可以看出，光伏发电现已成为新型循环能源，再加上思考到太阳能是一种可再生性清洁型能源，所以，将其当作新能源对于绿色环保、节能减排这一生态化目标的实现能够发挥非常重要的效用。
太阳能发电技术是利用太阳能热量来实现发电，主要工作原理是把太阳能转化成热能，之后再转化成电能。
现时期，太阳能发电技术包含了太阳能热发电、太阳能光伏发电两种。
结合这些，本文重点对新能源太阳能光伏发电技术及其应用进行了深入的分析与研究，望可以为新能源太阳能在电力行业中的高效应用提供一定的参考。
关键词：新能源；太阳能光伏发电技术；优点和不足；技术应用因为我国各种能源和资源上的紧缺，现时期的发电方式主要是采用燃烧煤炭，这种发电方式在发电过程中避免不了会产生污染性气体，这样就会对环境造成较严重的影响，所以，只有积极大力开发和应用可再生性清洁能源，才可以充分缓解现时期能源紧张的形势，减少环境污染，促进社会实现可持续长远发展。
1.新能源太阳能光伏发电技术1.1太阳能电池技术光伏电池属于太阳能光伏发电系统中的关键部件，光伏电池与太阳能是否可以正常发电存在直接的关系。
伴随科技的快速发展，太阳能光伏发电技术获得广泛应用，然而在应用期间的缺点与局限性慢慢凸显出来。
从现实情况可以看出，光能转换效率比较低、转换成本非常高、最终无法获得理想的经济效益，这是光伏发电系统发展所面对的重要问题。
以往所用的太阳能电池都是以硅片当作主材料，此技术在历经较长一段时间的发展时期以后，现已越来越完善，存在的不足就是应用成本比较高[1]。
一些企业为了减少生产成本，提升企业整体经济效益，均都积极的开发新太阳能电池，从单晶硅、多晶硅到薄膜技术，从聚光技术到自动跟踪技术，再从PERC技术到叠瓦技术，技术在不断更新和升级中，太阳能电池光能转换率同样也随之不断提升。
从现时期实际情况可以看出，我国的太阳能光伏发电系统都采用的是单晶硅电池，这种电池具有较高的转化率，能够充分降低发电和生产成本。
内容摘要 聚光光伏（CPV）是指将汇聚后的太阳光通过高转化效率的光伏电池直接转换为电能的技术，CPV是聚光太阳能发电技术中最典型的代表。目前，聚光光伏还处于不断的探索和研究中，它被认为是既使用晶硅电池和薄膜电池进行光电转换的第一、第二代太阳能利用技术之后的第三代利用技术，它有其优势与不足，本文将从以下几个方面对聚光光伏的发展展开：一是聚光光伏的基本原理及特点；二是聚光光伏系统的优化改进并列出国内外最新的研究成果，分别从光学系统 跟踪系统 电池系统三个角度进行叙述；三是关于聚光光伏的启发以及个人想法。四是总结与展望。
关键词： 聚光光伏 效率高 光学系统 跟踪系统 电池系统 二次聚光器 菲涅耳透镜
高倍聚光 旋转曲面光伏发电 多接面太阳能电池 三结高效GaAs 单轴跟踪 双轴跟踪 双光电传感器 优化设计 单轴 双轴
聚光光伏的最新进展 一：聚光光伏的基本原理及特点： 太阳能聚光光伏技术(CPV)是一种有效降低光伏发电成本的途径，它将光学技术与新能源结合，使光伏电池的发电大大增加，同时效率不断得到提高，使用透镜或反射镜面等光学元件，将大面积的阳光汇聚到一个极小的面积上，再通过高转化效率的光伏电池直接转换为电能。因此，聚光光伏系统主要由三部分构成：光学系统，跟踪太阳最大照射角运动系统和光伏电池系统。其中的跟踪运动系统是自动追随阳光驱动系统，以改变电池板的倾角。下图是一个反射式CPV 系统原理示意 作为最有潜力的一种太阳能利用技术，它的优点如下：第一， CPV技术由于光电转化效率高等特点，是能用于建造大型支撑电源的最理想的太阳能发电技术。第二，与晶硅和薄膜太阳能发电技术相比，CPV目前3~4美元/Wp的建设成本并无优势，但随着生产规模的扩大、电池效率的提高、聚光模块的改进等，成本会大幅下降，潜在优势大。第三，同等发电量情况下CPV电厂占地面积小，而且由于跟踪系统的倾角改变，阴影面积改变不影响地面生态。第四， CPV系统的发电过程中几乎不耗水，仅需少量水用于清洁光伏组件的玻璃外壳，有明显的节水优势。 此外还有很多优势不再叙述，最为这样一个有优势的技术为何没有大范围应用呢，因为目前的技术还不成熟，还有很多问题遇难题需要解决，例如在技术问题上如何改进材料进一步提高光伏电池的耐光能力（高倍聚光下），如何解决光照不均匀，效率低的问题，还有如何实现产业的规模化自动化一体化，如何应对天气问题对聚光光伏的系统的影响，另外光强不均匀，会导致电池表面受热不均，故对材料的要求也很高，还有散热器性能的研发等等。正是由于这一系列的优势与问题，CPV系统没能真正发挥它的高效率，然而却给我们立下很大的探索和研究空间，因此，CPV有着巨大的发展前景。 二：聚光光伏系统的优化改进。 我们前面已经述及光伏系统的三大主要部分，对于其改进优化无非是从这三方面来研究展开。 首先是在聚光光学系统上，通过对目前国内外的聚光系统的分析比较，主要有以下几种新的进展和趋势，采用菲涅耳透镜与二次聚光器的结合；二级复合抛物面聚光器的应用；低倍聚光的抛物面槽式聚光发电方式，旋转曲面光伏发电聚光器的利用，以及蝶式聚光器等等。我们可以发现，几乎每种类型的聚光器的目的都是相同的，那就是提高光能的利用率，通过对采光部件的三维设计以，光学设计，材料设计等，以寻求均匀的光照，极高的利用率。当然这几种方式都还有各自的优势与特点，如下： 目前使用折射聚光器大多为菲涅耳透镜，一种研究成果是将全反射式二次聚光器是安装在菲涅耳透镜和太阳电池之间起连接作用的光学元件，上底面位于菲涅耳透镜的焦平面,下底面紧贴着太阳电池，聚光器出射面的形状和大小要跟太阳电池一致。它的入射面形状跟出射面形状一致，大小由菲涅耳透镜聚焦光斑的大小和跟踪系统的跟踪误差角度来决定。然后由理论分析的结果确定初始高度，再通过非成像光学光线追迹不断优化，直到太阳电池表面获得最高的理想光学效率和光斑强度分布均匀性。这种方式克服了很多不足，比如采用聚光型光伏技术的高倍聚光光伏模组都需要配备高精度的双轴跟踪系统，由于双轴跟踪系统的跟踪误差会大大降低聚光太阳电池接收到的光能量。同时，由于菲涅耳透镜高倍聚焦光斑的热点效应、聚光太阳电池对光斑强度分布均匀性的依赖性以及系统安装精度的限制，高倍聚光光伏系统的转换效率会受到很大限制。世界上多个研发机构都在考虑把二次聚光器引入聚光系统。 而采用高倍聚光光伏原理是，聚光倍数越高，所需太阳电池面积越小，从而有效减少系统占地面积和降低电池成本。目前已有研究基于SMS 非成像设计方法结合光束扩展原理和边界光线原理，设计了一种1 000 倍聚光的高倍光伏聚光器。在由主透镜和二次透镜组成的聚光器的设计中没有引入反射镜，实现了高倍聚光器的轻量化设计．优化后的聚光器参数为: 高宽比 0. 39，几何聚光率 1 000，集光角1. 5°，电池接收到的光线范围为 ± 78°．在考虑聚光器材料对光线的吸收和散射的条件下，聚光器的光学效率高85%。接收面上光照分布均匀，能够满足太阳能电池对光照均匀性的要求。平行光束照射时，集光角内聚光器的光学效率高于80%。在配置两轴跟踪系统的情况下，1 000 倍聚光的聚光器可以实现高效率聚光． 旋转曲面光伏发电聚光器的旋转曲线采用小抛物线来拟合，可控制太阳光经每段旋转小抛物曲面反射后，照射到预期的电池板圆环区域内，使得电池板不同圆环区域接收到的反射光趋于均匀。通过计算机编程，实现旋转曲面的数控加工。根据工业化生产的加工工艺和电池板的尺寸，确定聚光比，与目前较为普及的固定式平板光伏发电和现有的聚光器相比，旋转曲面光伏发电聚光器具有光电转换效率高、结构简单、性价比高等优点；而且，聚光比可根据当地太阳的日照强度进行合理设计，适宜应用于不同规模的太阳能光伏发电系统中。 其次在太阳能光伏电池系统上： CPV的核心是多接面太阳能电池，将高、中或低能隙的太阳电池由太阳光入射方向依序串联式堆叠成三接面太阳能电池，以吸收短、中、长波长的太阳光。以美国公司SolFocus为例，其CPV发电模型的基本单位是一个由两面镜子组成的系统。系统内，阳光通过感光杆被引至面积仅为l平方厘米的光电池。一块太阳能面板由许多这样的单位组成，而太阳能面板置于跟踪装置上，可以随着太阳位置的变化东升西落CPV值得称道的地方除了所使用的光电材料比传统光电技术要少，同时还可以节约大量的水。 三结高效GaAs太阳电池技术 以 III-V 高效电池代替硅电池并采用聚光技术，以相对便宜的聚光器来代替昂贵的太阳电池，是降低太阳电池发电成本的有效途径。三结 GaAs 太阳电有很好的高温特性(为高电压低电流器件)，通过聚光将显著提高电池电流输出特别在高倍聚光后，可获得更高的光电转换效率，获得更高的功率输出。虽然三结 GaAs 电池比单晶硅电池贵几十倍甚至上百倍，对于空间应用来说，性能和可靠性比价格更重要，这种电池已经替代硅电池成为空间光伏电源主流。同时，技术和工艺还在持续改进， 空间用高效三结 GaInP/GaAs/Ge 电池的平均效率已经达到28%, 最高效率超过 30%。 另外在跟踪系统方面： 目前，太阳能光伏发电设备一般都固定电池板的位置和朝向，高度角则按要求选用最佳角度， 使得接受阳光的照射面积固定，但降低了光的利用，效率因而比较低，与其他发电技术相比优势不足。因此，跟踪系统应运而生，它可以随时跟踪太阳，以获得更充分的照射。主要类型有单轴，双轴和混合式跟踪系统及其他。 有少数太阳能光伏发电设备采用单轴跟踪太阳的方案，即将电池板高度角固定一个最佳角度，利用电机驱动垂直轴水平旋转电池板阵列跟踪太阳，这种方案的发电效率有所提高，比固定方位角提高效率10%左右。 另还有少数太阳能光伏发设备采用双轴跟踪太阳的方案，即利用电机驱动电池板阵列进行方位角跟踪太阳，同时利用电机驱动电池板阵列进行高度角跟踪太阳，该方案亦可使发电效率获得较大提高，有研究基于高精度的太阳位置算法,应用"PC+运动控制卡"和虚拟仪器技术构建了双轴太阳跟踪系统,采用增加一级光电编码器对系统实时运动误差的反馈,能够实时修正跟踪过程中的误差,从而实现了高精度而且稳定可靠的跟踪,目前该系统已被成功应用于高倍聚光光伏发电系统中。 除此之外，还要考虑跟踪成本问题，常用的解决方法是最大功率点跟踪的实现优化。以国内某公司生产的JTD太阳能聚光光伏电站为例，它是将聚光太阳能电池制成一个面积庞大的整体模块装置，由自动跟踪控制装置按所要求的方向控制其转动以跟踪太阳，这样虽然提高了太阳能电池的利用效率，但由于该模块的重量，体积庞大，使跟踪成本很高，已研究的发明装置内设置的最大功率点跟踪功能的光伏控制器可大幅度提高发电效率。通过控制光伏阵列的端电压，使光伏阵列能在各种不同的日照和温度环境下智能化的始终输出最大功率，采用具有最大功率点跟踪功能(MPPT)的光伏控制器在日照和温度变化下，可获得最大功率输出，发电效率大为提高。 还有一种研究成果是双光电传感器联合控制太阳跟踪装置，它包括粗跟踪光电传感器模块、精跟踪光电传感器模块、控制电路、聚光电池组件、聚光架、驱动机构。粗跟踪光电传感器模块、聚光电池组件安装在聚光架上，精跟踪光电传感器模块安装在聚光电池组件上;驱动机构安装在聚光架上且接受控制电路的控制。通过粗跟踪传感器模块与精跟踪传感器模块采集太阳位置，由信号采集处理模块采集信号，经计算处理模块计算处理，并发出控制信号驱动控制电机，带动整个机构动作，从而实现大范围、精准的跟踪太阳。 三——聚光光伏的启发与个人想法 通过文献查阅以及相关的学术期刊的阅读，对于聚光光伏有了一定的认识，首先聚光光伏潜力巨大，是我们现在的主要研究方向，一旦大规模应用，就能在一定程度上解决能源危机。对于我们人来说，太阳能是取之不尽用之不竭的，我们应该心想办法充分利用它。在聚光光伏系统方面，因为目前效率低是主要问题，我认为研究合理的高效率的新型透镜等材料，以能够使光强被均匀吸收，除了新型材料外，还可以改进现有材料的光照承受能力，以降低成本。敏锐的跟踪系统的改进大有必要，如何能够随时感受光强变化以最大量的吸收转化太阳能。至于说是不是一定要同时满足这三个条件，我认为并不一定，通过系统集成优化设计，以实现最大化的能源利用率，三大部分之间的优势互补同样很重要。由于其深入的研究原理设计等，我并不懂，在这里只是想说自己的一个想法，针对聚光系统我们可以通过研制一些具有特殊性能的光学有机材料，以减少折射所产生的能量损失。而对于电池系统，研制多结的新型材料，采用一些能量密度高的电池等，针对跟踪系统及散热系统，作为化工的一分子，我们可以设计一定形式的蓄热器以及热电偶，感知热量变化，并配以传感系统以随时跟踪太阳并及时散热和充分利用预热，同时还要考虑系统的维修养护等。以上只是个人的想法，限于自己的能力，请老师批评指正。 四——未来的发展与展望。
