光伏电池的测试标准是在出厂时要经受1000W/m2的辐照度测试，从而得到在此辐照度下的一系列参数，如最大功率和转换效率等。这一标准测试条件是为了产品能在地球上任何地区都能应用而制定的。因为在阳光垂直照射地面（AM1.0）时，地面1m2面积上接收到的太阳能平均有1000W左右，这是地面上可能获得的最大阳光辐照度。但是在任何地方，阳光的垂直照射毕竟只是瞬时，其他时刻太阳斜射导致辐照度要受到大气质量（AM）和入射角度（γ）的双重影响。即使在广州这样的地方，太阳辐照度若按全年日夜平均则只有200W左右。而在冬季大致只有一半，阴天一般只有1/5左右，这样的能量密度是很低的。因此为满足一定的电能需求，普通固定式非聚光光伏发电系统需要增加额外的配置，导致昂贵的造价。例如在平均辐照度200W/m2（峰值700W/m2）的日照条件下，电池板只能发出标称功率1/5的平均功率，那么建立一个保证平均输出1kW的光伏电站，需要购置5kW电池板。
如果光伏电池能够承受高辐照度，并且能大大提高其输出功率，那么采用阳光聚集（Solar Concentration）技术增加同样一块电池板接受的阳光辐照度从而提高其输出功率就是很自然的一个选择。但是能否采用聚光技术或聚光到何种程度，这取决于光伏电池的物理特性。
清华大学采用普通单晶硅光伏电池进行了聚光系统实验[3]，并得到了如图8-2的测试曲线[3]。由该曲线可看到在无冷却条件下，通过聚光使辐照度达到3.3kW/m2以前，电池的最大输出功率与辐照度仍然保持正比关系。在有冷却条件下，光强可用到6kW/m2，同时保持最大功率与光强关系的基本线性。这一测试说明光伏电池可以在高于其标定辐照度的强光下运行。
图8-2 单晶硅光伏电池在聚光条件下的特性(www.xing528.com)
a）输出功率与辐照度关系 b）转换效率与辐照度关系
上述的聚光光伏发电系统属于低倍聚光系统，而高倍聚光系统已成为当前光伏发电系统中的热点之一。高倍聚光光伏发电系统中的首要问题是可承受强辐照度的光伏电池的开发，据报道目前已开发出1000倍聚光、转换效率高达40%的4.5mm见方的InGaPAs系叠层式多重P-N结太阳能电池。与高聚光电池密切相关的是电池冷却技术和聚光手段的研究。
在聚光光伏发电系统中，为了使会聚的阳光落在比受光面积小得多的光伏电池表面上，一般必须采用跟踪系统。
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