聚光太陽能發電廠力抗核能

轉換效率高 高聚光太陽能HCPV浮出檯面
 
高聚光型太陽能係統

現有商業化太陽能模組發展，依序分為結晶矽太陽能模組、薄膜太陽能模組、聚光型太陽能模組。矽與薄膜太陽能佔其90%的市場,其中，聚光型太陽能是III- V族太陽能電池，加高聚光鏡面菲涅爾透鏡及太陽光追縱器的組合，其太陽能量轉換效率可達35 %，較一般矽晶圓太陽能電池多約1,000倍的聚光效率，發電效率因此可提升約一倍以上。 由於聚光型太陽能電池模組能量轉換效率高、(太陽能晶片)芯片需求數少等特性，已成為發電廠的另一個選項。(台灣高雄路竹已設置聚光型太陽能發電廠)。

高效能聚光追日太陽能光電廠系統 (HCPV)

太陽能電池是由簡單的多晶矽發展出來的，在短短的20年成型了CIGS和HCPV，但是技術可以分為兩種：半導體晶圓及薄膜。

HCPV 太 陽電池用III-V族化學材料通過MOCVD (Metal Organic Chemical Vapor Deposition)造成的，這包括砷化鎵、鍺、和磷鎵。電池將固定在一個版子上，配上放大鏡及、二次聚光杯、及電線，就成為所謂的模組。依照它的放大 鏡倍數(不小與252倍)及配上雙軸追日驅動器，HCPV系統就可達到32%到43%的轉換效率。
太陽熱能通過拋物線型的碗碟把陽光集在一小點，將把那一小點的溫度升到1,100ºC，這種設備效率在20%。

聚光型太陽能潛在的能量
CPV 是聚光型太陽能電池(Concentrator Photovoltaic)配上高聚光鏡面菲涅爾透鏡(Fresnel Lens)和追日系統(Sun Tracker)的組合，其太陽能能量轉換效率可達35%到46%，轉換效率高且向陽時間長，過去用於太空產業，現在搭配太陽光追蹤器可用於發電產業。
模組的主要元件，包括砷化鎵(GaAs)半導體晶片電池(Solar Cells)， Receiver(光接收電池基板)與Fresnel Lens。
電池主要材料是砷化鎵，也就是三五族(III-V)材料，效率較高，適合大型的電廠。
若以 多接面InGaP/GaAs/Ge太陽電池為例，可吸收2980-1,8900奈米波長之能量，轉換效率因此大幅提高。目前業界最高轉換效率可達35%。 此外，搭配著Fresnel Lens與追日系統的設計，將可有效縮小太陽能電池之吸光面積、降低發電成本，加速相關應用面的推廣。
長久 以來太陽能發電受限於條件，遲遲無法成為廉價電力來源，但此趨勢與龐大潛在商機確實存在，因此各國各廠競相投入，冀望透過新技術研發，能及早降低發電成 本、提升普及率。成本是太陽能發電最重要的採用與考量因素，目前發展新的太陽能技術主要將太陽能發電的成本能降到火力發電的水平。傳統太陽能業者面臨多晶 矽原料的轉換效率無法有效提升，故發電成本一直無法明顯降低，而CPV的發電技術則是因擁有高轉換效率將能有效降低發電成本。Concentrix solar預估在2009年到2010年間CPV發電成本就能低於傳統矽晶電池的發電成本。
除了 實際成本，也能使用能源回收期（Energy Payback Time）的概念來比較各項太陽能技術的成本，該指標以轉換效率表示利用太陽能發電回收太陽能電池製造及維護管理消耗能源的“回收期”。能源回收期對於太 陽能發電非常重要。如果能源回收期長于太陽能電池系統的產品壽命，那麼製造太陽能電池就是浪費能源，對於能源問題的解決完全沒有意義。研究指出晶體矽太陽 能電池的能源回收期約1.5年，CIGS約1年，HCPV則為8個月。由這個指標來看，HCPV也是較為卓越的太陽能發電技術。

規格
用於太陽能聚光光伏（CPV）系統，太陽能發電等太陽能棱鏡/圓錐棱鏡
太陽能發電轉化為電能
太陽能發電棱鏡/太陽能桿/圓錐棱鏡用於收集陽光，太陽能聚光器，太陽能晶片，太陽能聚光光伏系統，太陽能發電等，這是主要的光學元件。

材料
各種高品質的光學棱鏡的N-BK7的N-BAK4。 等等
尺寸公差
0.05-0.15毫米
角度公差 5'-10'
斜角 0.2-0.4毫米
表面質量 60/40-40/20ñ
0.5-3

GLASINEL - 太陽能聚光板HCPV

   太陽能聚光板Glasinel - HCPV

2 X 4 CPV Lens

太陽能聚光板- Glasinel TM - CPV  Enpower the Future

聚光型太陽能透鏡

聚光型太陽能透鏡適用於折射式聚光型太陽能係統，相較於矽及薄膜PV太陽能，聚光型太陽能係統具有高發電效率，而Glasinel TM透鏡為不可或缺的元件之一。

高聚光效應

僅使用少量的III-V族電池，達到降低成本的理念

無原物料短缺的情況發生

使用的材料可回收使用,達到環保的訴求

可承受乾燥或是沙漠中的極端環境

系統與菲涅爾透鏡應用

高聚光型太陽能發電系統係由高倍數之聚光透鏡，將來自太陽的平行光聚焦於III-V族太陽能電池上，因此能夠有效率的利用太陽能電池。 但是隨著聚焦倍數增加，HCPV發電系統便需要一套高精度和高穩定性之追日系統，以維持HCPV發電系統的最佳功率。

聚光型太陽能模組需搭配追日系統，追日系統以調整角度的方式，隨時將模組調整出最佳的日照角度，搭配高效率的菲涅爾透鏡，將太陽光準確的聚焦在模組中的太陽能芯(晶)片上，因此菲涅爾透鏡尤為重要的元件之一。

聚光型太陽能透鏡結構
Glasinel TM - HCPV聚光型太陽能透鏡分為兩種材質系列:矽膠&壓克力

光學設計與模擬

超精密模具加工

擁有超精密模具加工及模具翻制的能力，可縮短模俱生產時間，

另外具有領導業界的無接縫拼接技術，增加聚光效率以及使用面積。

規格尺寸
Glasinel TM - CPV 聚光型太陽能透鏡可提供單一透鏡或陣列如2x2 ; 2x4 ;4x4; 4x6陣列，最大可生產8x8的陣列。

目前標準透鏡規格為12x12公分，焦距為200公厘。

高聚光型（HCPV）太陽能技術以前主要集中在國防及太空等高階應用，目前也開始在消費市場嶄露頭角，結合綠能型追日系統設計，目前HCPV實際應用的轉換效率已可達到26％左右。

HCPV 主要採用三五族化合物半導體材料，以磊晶技術堆疊，增加光譜吸收範圍，可吸收的光譜波長涵蓋可見光、紫外光和紅外線，相較於晶矽和薄膜太陽能材料來說是最 高的，因此轉換效率也是較高的。HCPV主要的三五族聚合物關鍵材料，目前仍是掌握在Spectrolab、Emcore和Azur這3家廠商手上，前兩 家是美國公司，最後一家則是德國企業。台灣的XX光電目前也正在投入開發當中，而XX（M-COM）則投入砷化鎵磊晶材料技術的研發行列。

不 過，直接利用三五族化合物半導體進行太陽能發電，材料和製造成本過高，因此藉由較大面積的透鏡或反射鏡，將太陽光聚焦在一小塊電池點上，就可以吸收大面積 的光源，結合利用多接面（multi-junction）電池可吸收不同光譜的太陽光，加上追日系統設計，便產生高聚光型HCPV的太陽能電池設備。

HCPV 關鍵零組件包括高精密陽光感應器、菲隉爾透鏡和電池接收器，加上電池模組和追日系統。模組也需要搭配高效能散熱設備，才能避免太陽能電池溫度上升、導致轉 換效率下降的課題。也因此，HCPV技術門檻相對於晶矽和薄膜太陽能技術來說並不低，因為HCPV必須有效整合材料、光學和機械等三大關鍵技術。

正 因為可吸收光譜範圍最廣，因此HCPV適合在離島、日照量高和大電廠等應用環境，HCPV也適合在赤道緯度、非洲、澳洲和中東地區使用。在一定限制的土地 利用條件下，HCPV可發揮的能源採集效益是相對較高。台灣的XX能源已經取得阿布達比標案，也參與高雄路竹電廠的開發作業，並與核研所進一步密切合作。