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新颖光伏组件

陈辛迪,美国麻州大学电子工程硕士。新能源新材料领域青年专家。 近几年来,光伏产业(photovoltaic industry)获得了巨大发展。从晶硅材料(crystalline silicon)到晶硅电池组件( crystalline silicon cell module )价格急速下降,致使光伏发电系统(photovoltaic power system)的安装成本从$5/w下降到$1.2/w。在光照条件较好的地区,光伏发电成本正逐渐接近传统能源(煤炭、天然气)发电成本。在越来越重视低碳环保的今天,有观点认为光伏发电可能在不远的将来成为最重要的清洁能源,在全部能源组成中的比例达到30%甚至50%。但是,要实现如此宏伟的目标,光伏系统还存在组件成本依然过高、难以靠近负荷中心安装两方面的关键问题,从经济性和可靠性两方面制约了其大规模发展。Photovoltube是一种从独特的角度思考,运用简单的基础知识设计出来的一种全新方案,能够有效解决上述两问题,推动光伏产业发展。 Photovoltube是一种管状光伏组件(Tubular PV modules)。在细长的玻璃管(例如直径70mm,长5000mm)内封装有普通的多晶硅( polycrystalline silicon solar cells)或单晶硅光伏电池( monocrystal silicon solar cells)、辅助聚光装置(Concentrators)以及支撑电池并粘接在玻璃管内壁的铝片散热装置。辅助聚光装置可以将射入开口(aperture)的太阳光线汇聚1.5-4倍后到达光伏电池表面,大幅减少电池片使用量;铝片散热装置能够有效地将电池片热量扩散并传递到较大的面积的玻璃管内壁,并透过玻璃管壁扩散到环境中,确保电池片温度不超过70℃。玻璃管具有优异的耐候性、材料稳定性、机械强度及密封性,来源广泛而且价格很低;低倍聚光后相同发电功率(发电量)所需电池片面积(数量)有明显减少;散热装置的使用能保证电池片具有较高的转换效率。因此,这种管状封装形式具有优异的密封性能、长寿命、低衰减和高转换率,能可靠工作30年以上,综合性能远超过传统光伏板玻璃加有机材料的封装结构;高强度玻璃管结构使该组件具有一维自支撑能力,可大幅降低光伏系统的安装支架成本(减少50% 以上)。根据当前光伏材料和加工成本综合计算,Photovoltube组件有可能实现$0.5/w以内的价格水平 ,与目前常见的晶硅光伏模组$0.7/w的价格相比,具有显著的经济性。新颖光伏组件比传统光伏成本低30%,转换效率高30%,电池组透光70%,适合在荒地和庄稼地安装,不影响农作物生长。该系统节能环保,具有广阔的市场前景。可建大型发电站,也可供居民用电。项目拥有自主知识产权,含8项发明专利。项目属产业化阶段,工艺技术成熟可靠。技术属于国际领先水平,填补国内空白。无污染,性价比高,高附加值,高技术含量。项目投资8000万元人民币,年生产能力500MW,年销售额25亿元,年利税额8000万元。 成熟期 1000万

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