Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems (Fraunhofer ISE) 的研究人員在太陽能技術上取得了重大突破，開發出一款微型集中光伏（micro-CPV）模組，效率達到 36%，且使用低成本組件。
研究人員在新研究中表示：「微型集中光伏技術有潛力為能源轉型作出貢獻，通過將最小的碳足跡和能源需求與低平準電力成本相結合，促進向更可持續和可再生能源的轉變。」
這款新的 micro-CPV 系統代表了傳統集中光伏技術的演變。它採用了小於 1 mm² 的微型多接面太陽能電池及緊湊的光學元件。
尺寸的縮小不僅保持了高效率，還提供了顯著的成本和性能優勢。此設計也使得與已建立的印刷電路板（PCB）和微電子設備製造過程的整合成為可能，從而簡化了生產。
設計減少半導體需求
這項技術在與工業和學術夥伴合作的四年中開發而成，Fraunhofer 的 micro-CPV 技術基於一種低成本的透鏡陣列、一個球形的次級光學透鏡，以及由 Azur Space Solar Power 提供的高效率 III-V 集中太陽能電池。
該設計將所需的半導體材料減少了 1,300 倍，並與目前最先進的 CPV 系統相比，模組面積減少了 30%。
這些模組設計用於在 2 軸傾斜和滾動追蹤器上部署，以最大化陽光的照射。
一個示範模組的性能經過嚴格測試，該模組包含 60 個電池透鏡單元，開口面積為 205.35 cm²，測試在德國弗賴堡的 Fraunhofer ISE CPV 測試場進行，研究於 2024 年 2 月結束。
卓越的性能
最近發表在 IEEE Explore 的研究顯示，該模組在實際條件下的每月中位數效率介於 31.4% 和 33.6% 之間。
研究指出：「該模組在 CSTC 下的效率為 36.0%，在 CSOC 下的效率為 33.0%，運行電池溫度約為 75 °C。」
研究人員強調該模組的「整體穩定性能」和「無降解跡象」，認為在使用商業可得的低成本組件和高通量製造過程的情況下，這些「非常高的效率」尤其值得注意。
商業化努力
展望未來，Fraunhofer ISE 正積極推動這項技術的商業化。
Fraunhofer ISE 光伏及集中技術部門負責人 Frank Dimroth 在接受 pv magazine 訪問時表示：「我們目前正在籌備一個初創公司 Clearsun Energy，以商業化 micro-CPV 技術，應用於農業光伏和乾旱地區的光伏電廠。」他還透露，計劃推出一款效率更高的 37% 模組。
在相關發展中，研究團隊還開發了一種新的統計模型，用於評估製造過程中通常出現的元件尺寸和排列的輕微偏差影響，稱之為「識別和評估關鍵公差的重要工具」。
該技術正迅速成熟，Fraunhofer ISE 現在成功擴大到 60 cm x 45 cm 的模組。
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