聚光技術（CPV）是使用透鏡或反射鏡面等光學元件，將大面積的陽光匯聚到一個小面積的太陽能電池片上進行發(fā)電的太陽能發(fā)電技術。實際上，晶硅電池也可以在低倍聚光條件下發(fā)電，但我們平時所說的聚光技術主要指在高倍聚光下，利用耐高溫的Ⅲ-V族元素化合電池發(fā)電。其中，三結砷化鎵電池是目前主流的聚光電池。

　　應用情況

　　三結砷化鎵電池是利用金屬有機物化學氣相沉積技術（MOCVD）在砷化鎵襯底上生長三個P-N結。三結砷化鎵太陽能電池對技術、制作工藝等要求非常高，是單結砷化鎵電池的升級產(chǎn)品。

　　砷化鎵太陽能電池轉換效率約為晶硅電池的兩倍，抗輻射性能比晶硅電池高1至2個數(shù)量級，并且在高溫下性能衰減較少。上述優(yōu)勢使砷化鎵電池自誕生以來就主要作為空間飛行器用光伏電池。在小衛(wèi)星空間電源系統(tǒng)中，砷化鎵電池的使用比例達到80%，其空間累計運用規(guī)模達到約1MW。

　　然而，空間的運用規(guī)模必定有限。隨著聚光模組技術的不斷成熟，發(fā)電成本的下降，聚光技術可能在地面應用上獲得更廣闊的發(fā)展空間。2003年，澳大利亞建成首個KW級的聚光試驗電站。2008年，西班牙建成3MW的聚光發(fā)電系統(tǒng)。在中國，多個25KW至250KW的聚光發(fā)電系統(tǒng)相繼建成。2010年9 月，三安光電建設的格爾木1MW聚光電站成功并網(wǎng)，成為國內最大的CPV電站。

　　目前，聚光系統(tǒng)的地面累計裝機容量仍小于8MW，在全球光伏累計裝機容量中占比約0.02%。聚光技術擁有廣闊的發(fā)展空間，即使未來五年僅占5%的市場份額，其發(fā)展速度也會非常巨大。

　　相對優(yōu)勢

　　相對晶硅電池，三結砷化鎵電池具有轉換效率高，占地面積小，能耗少等優(yōu)勢。首先，砷化鎵電池能夠對絕大部分太陽光光譜波段反應，其理論光電轉換效率達到70%~80%，實驗室最高轉換效率達到41.6%，而商業(yè)運用的轉換效率也達28%~29%。其轉換效率還在以每年1%~1.5%的速度穩(wěn)步增長。但晶硅電池的實驗室最高轉換效率約22%，這個紀錄是上世紀90年代創(chuàng)造的，以后十多年都沒有提高。這意味著相對聚光技術，晶硅技術在未來長期發(fā)展中利用提高轉換效率的方式來降低成本的空間有限。

　　其次，三結砷化鎵電池的高轉換效率使其單位面積內的發(fā)電量大，系統(tǒng)的占地面積小，在土地資源緊缺的國家更具應用優(yōu)勢。此外，晶硅技術產(chǎn)業(yè)鏈上游的多晶硅提純是高能耗生產(chǎn)環(huán)節(jié)，致使晶硅電池在發(fā)電后24個月才能回收能耗。而聚光技術可以在發(fā)電后8-10個月內回收能耗，更具環(huán)保和節(jié)能減排效果。

　　發(fā)展障礙

　　聚光技術因前期商業(yè)應用規(guī)模小，其電池的每瓦生產(chǎn)成本和度電的發(fā)電成本高于晶硅技術。隨著國內外MW級示范電池的建成，規(guī)模效應使聚光發(fā)電的經(jīng)濟性大大提高。目前，聚光系統(tǒng)的每瓦裝機成本約24~26元，僅較晶硅系統(tǒng)高2~4元。三安光電的格爾木1MW示范電站的發(fā)電成本已經(jīng)達到1.1元/度，與晶硅技術的發(fā)電成本不相上下。成本已不再是制約聚光技術發(fā)展的主要因素。

　　但除三結砷化鎵電池以外，聚光發(fā)電系統(tǒng)還需要跟蹤器、聚光器和冷卻裝置。聚光系統(tǒng)對陽光直射的要求很高，需要跟蹤器的精確對焦，跟蹤器技術尚未突破是聚光技術發(fā)展的主要障礙。目前已有大量的企業(yè)和高校致力于跟蹤器技術的改進研究，預計其技術問題可以在1至2年內得到解決。此外，市場認可度不高也是系統(tǒng)運營商對聚光技術望而生畏的原因。在經(jīng)濟效益已經(jīng)初步體現(xiàn)的背景下，相信不久后國內就會有針對聚光技術的扶持政策出臺。牽頭龍頭企業(yè)，提高聚光示范電站的數(shù)量和規(guī)模。

　　少量上市企業(yè)擁有先動優(yōu)勢

　　聚光技術是光伏行業(yè)發(fā)展的一個重要方向。CPV技術因其轉化效率高、土地占用面積小，節(jié)能減排效果好，是未來大型光伏電站的理想技術。隨著跟蹤器等關鍵技術的成熟，穩(wěn)定性和可靠性的逐漸提升，發(fā)電成本的持續(xù)下降，聚光市場將面臨著爆發(fā)式的增長機會，光伏發(fā)電技術將走向多元化。