日前,美國Semprius公司宣布制成全球效率最高的太陽能高倍聚光光伏發電(CPV)模組,該模組采用的是微小三結砷化鎵芯片,芯片制程采用基板復用技術,1100倍聚光比,無專門散熱系統,效率達到33.9%,批量生產的價格折合到太陽能高倍聚光光伏發電后的上網電價會低于0.1美元/度。Semprius公司還特意聲明他們的技術沒有拿到政府的任何補貼,他們的產品可以競爭過中國制造的廉價太陽能電池板,該公司在今年6月開始量產(詳見21世紀新能源網2012年2月8號的報道“Semprius宣布制成世界上最高效率太陽能電池板 33.9%”)。這是即常州旭王新能源有限公司宣稱在今年2月23號推出平價上網太陽能高倍聚光光伏電站后(詳見21世紀新能源網2012年元月26號的報道“與火力發電同價的新型高倍聚光太陽能光伏電站”)又一家采用CPV技術生產光伏電站今年可以達到平價上網電價的公司。對此,我們專門資詢了常州旭王新能源有限公司的總經理jim zhu先生,他說:“Semprius公司的太陽能高倍聚光電池模組達到33.9%的效率說明該公司(CPV)芯片技術水平很高并且和光學系統配合的很好(國內公司目前的水平最多做到31%,而批量生產的水平更是只有25-28%),我們可以通過報道來分析國內和國外在太陽能高倍聚光光伏發電模組技術上的差距。
1.Semprius公司采用了芯片基板復用技術,此項技術可以將太陽能砷化鎵芯片的制造成本降低約20%,而我們國內的芯片生產廠目前還不具備此技術;
2.美國半導體太陽能砷化鎵芯片的量產效率目前都在40%以上,而國內大概做到38%;
3.Semprius公司在芯片和光學玻璃的配合上,除了面積比例和圖形相對應外,該公司可能還采用了半導體芯片設計工藝和光學系統特性的配合技術。我們國內公司大都僅采用買現成芯片再配光學系統的設計方法,甚至很多公司都不知道還有芯片工藝和不同光學系統特性的配合技術,因此無從談起應用了;
4.在太陽能高倍聚光光伏模組芯片應用技術中,國際上存在向大芯片或小芯片兩個方向發展的技術路線。采用小芯片的特點是模組薄重量輕,無需專門的散熱系統,電站系統用料較少,在生產中可以采用現成的LED和半導體封裝設備,做到全自動大規模生產,無需專門新的生產設備。但是小芯片對集成電路的生產工藝要求高一些,同時,由于切割線密集,芯片面積會有些損失,Semprius公司依仗其芯片技術的優勢,采用的是小芯片模組方案。國內公司由于在半導體芯片上的技術和認識上的差距問題,大多選用朝大芯片大系統方向發展;
5.國外光學系統采用的材料可能好,設計技術成熟,而量產價格確比國內低很多。
綜上所述,太陽能高倍聚光光伏發電技術國內與國外比較最主要的差距在化合物半導體砷化鎵芯片生產技術上,高效率的芯片再加上成熟的光學系統以及采用微小芯片聚光系統省材料的特點,使得國內和國外在太陽能高倍聚光光伏電站系統上相對應的材料成本相差在20-30%左右。”
談及Semprius公司和常州旭王新能源有限公司比較時,jim zhu先生說:“Semprius公司和常州旭王新能源有限公司是兩家很有特點的公司,Semprius公司的專長在CPV系統太陽能砷化鎵芯片上,而常州旭王新能源有限公司則是國內唯一擁有CPV系統大芯片玻璃雙反射光學技術和小芯片玻璃菲涅爾光學技術的公司,雖然芯片在CPV系統中占了約20%的比重,而光學只占了約13%的比重,但此兩項無疑都屬于CPV系統的核心技術,而常州旭王新能源有限公司更是難得的采用全玻璃光學技術以保證系統壽命。常州旭王新能源有限公司在CPV系統中,從芯片開發.芯片封裝.散熱方案.模組結構.支架系統.跟蹤機構等都擁有自己的專有技術,在CPV系統的大芯片和小芯片方向上都有自己完整的低成本解決方案。同時,
公司初期已考慮到在CPV系統芯片技術進步過程中存在發電效率提升的問題,并有相對應的解決方法。常州旭王新能源有限公司是去年成立的完全個人合股的小公司,公司至今為止沒有得到過政府的任何資助和扶持。Semprius公司的目標是能夠競爭過中國制造的廉價太陽能電池板,而常州旭王新能源有限公司的目標是替代傳統能源, 兩家公司都是以年產100兆瓦作為達標的規模。”jim zhu先生說:“公司設立時談及我們目標,沒人能相信,現在終于有了同樣的公司出來講話,我們相信還有公司沒講話。我們希望通過我們的努力,在CPV領域上不要輸國外太多。同時希望那些準備大力投資火電的人,能夠認真審視一下自己的方案,2015年太陽能光伏或光熱發電技術將會達到替代傳統能源的水平,自己不要因后期污染環境和浪費化石資源成了關閉對象。”
1.Semprius公司采用了芯片基板復用技術,此項技術可以將太陽能砷化鎵芯片的制造成本降低約20%,而我們國內的芯片生產廠目前還不具備此技術;
2.美國半導體太陽能砷化鎵芯片的量產效率目前都在40%以上,而國內大概做到38%;
3.Semprius公司在芯片和光學玻璃的配合上,除了面積比例和圖形相對應外,該公司可能還采用了半導體芯片設計工藝和光學系統特性的配合技術。我們國內公司大都僅采用買現成芯片再配光學系統的設計方法,甚至很多公司都不知道還有芯片工藝和不同光學系統特性的配合技術,因此無從談起應用了;
4.在太陽能高倍聚光光伏模組芯片應用技術中,國際上存在向大芯片或小芯片兩個方向發展的技術路線。采用小芯片的特點是模組薄重量輕,無需專門的散熱系統,電站系統用料較少,在生產中可以采用現成的LED和半導體封裝設備,做到全自動大規模生產,無需專門新的生產設備。但是小芯片對集成電路的生產工藝要求高一些,同時,由于切割線密集,芯片面積會有些損失,Semprius公司依仗其芯片技術的優勢,采用的是小芯片模組方案。國內公司由于在半導體芯片上的技術和認識上的差距問題,大多選用朝大芯片大系統方向發展;
5.國外光學系統采用的材料可能好,設計技術成熟,而量產價格確比國內低很多。
綜上所述,太陽能高倍聚光光伏發電技術國內與國外比較最主要的差距在化合物半導體砷化鎵芯片生產技術上,高效率的芯片再加上成熟的光學系統以及采用微小芯片聚光系統省材料的特點,使得國內和國外在太陽能高倍聚光光伏電站系統上相對應的材料成本相差在20-30%左右。”
談及Semprius公司和常州旭王新能源有限公司比較時,jim zhu先生說:“Semprius公司和常州旭王新能源有限公司是兩家很有特點的公司,Semprius公司的專長在CPV系統太陽能砷化鎵芯片上,而常州旭王新能源有限公司則是國內唯一擁有CPV系統大芯片玻璃雙反射光學技術和小芯片玻璃菲涅爾光學技術的公司,雖然芯片在CPV系統中占了約20%的比重,而光學只占了約13%的比重,但此兩項無疑都屬于CPV系統的核心技術,而常州旭王新能源有限公司更是難得的采用全玻璃光學技術以保證系統壽命。常州旭王新能源有限公司在CPV系統中,從芯片開發.芯片封裝.散熱方案.模組結構.支架系統.跟蹤機構等都擁有自己的專有技術,在CPV系統的大芯片和小芯片方向上都有自己完整的低成本解決方案。同時,
公司初期已考慮到在CPV系統芯片技術進步過程中存在發電效率提升的問題,并有相對應的解決方法。常州旭王新能源有限公司是去年成立的完全個人合股的小公司,公司至今為止沒有得到過政府的任何資助和扶持。Semprius公司的目標是能夠競爭過中國制造的廉價太陽能電池板,而常州旭王新能源有限公司的目標是替代傳統能源, 兩家公司都是以年產100兆瓦作為達標的規模。”jim zhu先生說:“公司設立時談及我們目標,沒人能相信,現在終于有了同樣的公司出來講話,我們相信還有公司沒講話。我們希望通過我們的努力,在CPV領域上不要輸國外太多。同時希望那些準備大力投資火電的人,能夠認真審視一下自己的方案,2015年太陽能光伏或光熱發電技術將會達到替代傳統能源的水平,自己不要因后期污染環境和浪費化石資源成了關閉對象。”