菲涅爾透鏡在太陽能聚光光伏系統(tǒng)(CPV)中的應(yīng)用
能源問題已經(jīng)成為我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一個(gè)重要課題。想要跨越能源瓶頸,實(shí)現(xiàn)更高的資源利用效率,開發(fā)高效的可再生能源的利用技術(shù),將會(huì)是一個(gè)關(guān)鍵。
可再生能源是指可以永續(xù)利用的能源資源,如水能、風(fēng)能、太陽能、生物質(zhì)能和海洋能等非化石能源。業(yè)內(nèi)專家稱,我國在發(fā)展3大主流可再生能源太陽能、風(fēng)能、生物質(zhì)能的過程中,應(yīng)將太陽能產(chǎn)業(yè)放在第一位,它最適合我國國情。從環(huán)境條件看,中國西部大部分地區(qū)適合發(fā)展太陽能;另外中國人口眾多,類似于歐洲的購電補(bǔ)償模式也非常適用。
近年來,光伏發(fā)電和光熱發(fā)電在我國已受到前所未有的重視,太陽能發(fā)電正在成為我國可再生能源一支生力軍。
聚光型太陽能系統(tǒng)(CPV)應(yīng)用
目前太陽能產(chǎn)業(yè)將注意力集中在了新技術(shù)“聚光光伏(CPV)太陽能”上,并希望通過這項(xiàng)技術(shù)生產(chǎn)具有規(guī)模效應(yīng)的電力。
聚光光伏太陽能將傳統(tǒng)的太陽能光電技術(shù)與大規(guī)模聚熱太陽能發(fā)電廠結(jié)合了起來,能夠極大地強(qiáng)化太陽能生產(chǎn)。CPV技術(shù)通過透鏡或鏡面將接收到的太陽能放大成百上千倍,然后將放大的能量聚焦于效率極高的小光電池上。通過放大太陽能,該技術(shù)有效地減少了光電池中半導(dǎo)體材料的用量。
菲涅爾透鏡在聚光型太陽能系統(tǒng)(CPV)中的作用
CPV 系統(tǒng)模組主要由太陽能電池、高聚光鏡面菲涅爾透鏡等光學(xué)聚光元件、太陽光追蹤器組成。
菲涅爾透鏡的作用就是將光線從相對較大的區(qū)域面積轉(zhuǎn)換成相當(dāng)小的面積上,這種透鏡也被稱做集光器或聚光器。在太陽聚光領(lǐng)域,菲涅爾透鏡是聚光太陽能系統(tǒng)(CPV)中重要的光學(xué)部件之一。太陽菲涅爾透鏡聚光鏡就是,透鏡的焦點(diǎn)剛好落在太陽能芯片上。當(dāng)透鏡面垂直面向太陽時(shí),光線將會(huì)被聚焦在電池片上,匯聚了更多的能量,因而需要較小的電池片面積,大大節(jié)約了成本。
菲涅爾透鏡能夠?qū)⑻柟饩劢沟饺牍饷?/span>1/10至1/1000甚至更小的接收面(高性能電池片)上,比傳統(tǒng)平板光伏(FPV)發(fā)電效率提高30%以上,滿足太陽能聚光發(fā)電(CPV)和聚熱系統(tǒng)(TPV)中高能量高溫需求。
CPV用菲涅爾透鏡需求龐大
菲涅爾透鏡作為聚光光伏系統(tǒng)中重要的光學(xué)器件,其性能優(yōu)劣直接影響著CPV系統(tǒng)的聚光率的高低。
從光學(xué)效果上來講,要求有盡量高的光線透過率、能量匯聚率及較高的聚光倍數(shù);
從耐候性能上來說,因?yàn)樵趹敉馐褂?,要求能抵擋外界環(huán)境的侵蝕,以及具有較強(qiáng)的抗凍耐熱能力,保證在戶外長時(shí)間正常工作。
因此,光伏系統(tǒng)對菲涅爾透鏡本身品質(zhì)具有較高的要求,牽涉到設(shè)計(jì)和制造設(shè)計(jì)的多個(gè)技術(shù)領(lǐng)域,包括光學(xué)工程,高分子材料工程,CNC機(jī)械加工,金剛石車削工藝,鍍鎳工藝;模壓、注塑、澆鑄等制造工藝。
菲斯特生產(chǎn)的菲涅爾透鏡產(chǎn)品介紹
國內(nèi)擁有菲涅爾透鏡設(shè)計(jì)及制造能力的公司不多,成都菲斯特科技有限公司作為成都光電顯示工程技術(shù)中心的依托單位,從1999年開始致力于菲涅爾透鏡的研究、開發(fā)和生產(chǎn)。
擁有先進(jìn)的大型單點(diǎn)金剛石超精密模具加工設(shè)備和多種生產(chǎn)手段,擅長大型、高精密菲涅爾透鏡的設(shè)計(jì)、開發(fā)和生產(chǎn),最大模具加工直徑可達(dá)Φ2000mm。