第三代太阳能技术：聚光型太阳能（CPV）

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使用晶硅电池和薄膜电池进行光电转换，分别是第一、第二代太阳能利用技术，均已得到了广泛应用。利用光学组件将太阳光汇聚后，再进行利用发电的聚光太阳能技术，被认为是太阳能发电未来发展趋势的第三代技术。

聚光型太阳能(Concentrator Photovoltaic, CPV)是指将汇聚后的太阳光通过高转化效率的太阳能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。与晶硅和薄膜型平板式太阳能发电系统相比，CPV因其高转换效率和小得多的半导体材料用量，是最具有发展成为大型支撑电源潜力的太阳能发电方式。通过简单复制的规模化部署，单一CPV电厂可以轻易达到MW级规模，未来这一数字甚至有望达到100MW。

聚光型太阳能优势

CPV技术优势明显。首先是具有极高的规模化潜力，因其光电转化效率高等特点，是在可预见的未来时间里能用于建造大型支撑电源的最理想的太阳能发电技术。

其次，成本下降空间巨大。CPV技术极大地减少了光电材料的使用量，而光电材料是太阳能电池中成本最高的部分。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。

第三，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。

第四，耗水量极低。通常具有高太阳辐射的地区都比较缺水，CPV系统的整个发电过程中完全不需要水，仅需少量水用于清洁太阳能组件的玻璃外壳。与聚光光热(CST)、核电、IGCC等清洁发电技术相比，CPV有着明显的节水优势。

另外， CPV技术还有另一个特别吸引人的地方：该技术所使用的97%的材料（大部分为玻璃和铝）都可循环利用。由于成本降低，使用CPV技术的发电厂能够在6个月之内收回成本。

更为奇妙的是，CPV技术允许接收太阳能的玻璃阵列不规则排列，从而可以最大程度地开发可利用土地，将太阳能利用最大化。而且因为该系统能够在白天跟踪太阳移动轨迹，人们甚至可以在玻璃阵列下面种植庄稼。

与传统光伏产业的共存

尽管成本低廉，但CPV并不对传统的太阳能光伏产业构成威胁，因为CPV与传统PV所适用的领域不一样。前者更适合大规模设施，宜于建成发电厂；而后者更适合分散的小规模应用，如应用于房顶之上。但这项技术却对大型聚热太阳能发电厂构成了实实在在的威胁。

目前，全球大概有十几家起步公司也正踌躇满志地加入CPV的竞争行列。SolFocus只是众多致力于CPV技术研究的公司中的一个。该公司使用的聚光光伏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1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。这样一来便极大地提高了太阳能的利用与转化率。

不过，CPV技术和规模化进度依然存在不确定性。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。另外，CPV的技术特性要求其安装地的全年太阳辐射强度达到1800kWh以上，全球满足这一条件的地区主要包括：美国西南部、欧洲南部、非洲北部南部、中东地区以及澳大利亚，我国西北部也有一些地区具有建设CPV系统的较好自然条件。