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與傳統(tǒng)的多晶硅相比，薄膜碲化鎘面板可能具有每瓦特0.02至0.04美元的碳成本優(yōu)勢(shì)，國(guó)家可再生能源實(shí)驗(yàn)室在分析隱含碳，隱含能源和能源回報(bào)時(shí)表示。


通常，在評(píng)估太陽能電池板時(shí)，效率，成本，平準(zhǔn)化電力成本和可靠性等傳統(tǒng)指標(biāo)被用作主要基準(zhǔn)。隨著全球經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)向采用可再生能源，必須將碳減排作為可持續(xù)發(fā)展的核心目標(biāo)。

國(guó)家可再生能源實(shí)驗(yàn)室（NREL）的研究人員正在保持這一重點(diǎn)，最近在焦耳發(fā)表了一項(xiàng)新工作，將太陽能組件評(píng)估提升到一個(gè)新的水平。這些研究集中在“體現(xiàn)”能源和碳上，這是制造光伏組件所涉及的沉沒能源和碳排放。該團(tuán)隊(duì)還評(píng)估了能源投資回收期，即太陽能電池陣列產(chǎn)生與用于生產(chǎn)太陽能電池陣列的能量相同的時(shí)間。

“綠色技術(shù)很棒，但隨著我們正在努力將它們擴(kuò)大到令人難以置信的規(guī)模，仔細(xì)研究一下可以做些什么來最大限度地減少影響是有意義的，”NREL戰(zhàn)略能源分析中心的高級(jí)工程師兼分析師Samantha Reese說。

在報(bào)告中，該團(tuán)隊(duì)評(píng)估了兩種主要類型的太陽能電池：晶體硅和碲化鎘（CdTe）。“我們將生命周期分析與材料科學(xué)相結(jié)合，以解釋每種技術(shù)的排放結(jié)果，并檢查未來進(jìn)步的影響。我們希望利用這些結(jié)果來確定需要進(jìn)一步研究的領(lǐng)域，“Reese說。

該報(bào)告發(fā)現(xiàn)，與傳統(tǒng)硅電池相比，將碳成本應(yīng)用于碳可能會(huì)導(dǎo)致CdTe具有0.02美元/W至0.04美元/W的優(yōu)勢(shì)。

通過研究太陽能生產(chǎn)國(guó)目前電網(wǎng)的碳效率，研究人員發(fā)現(xiàn)，特定地區(qū)更清潔的電網(wǎng)可以導(dǎo)致的排放量是使用煤炭等更骯臟技術(shù)的其他地區(qū)的一半。而且，盡管硅基太陽能電池目前主導(dǎo)著市場(chǎng)，但CdTe和鈣鈦礦等新興薄膜光伏技術(shù)為再次將碳強(qiáng)度降低一半提供了另一條途徑。


“如果我們想達(dá)到政府間氣候變化專門委員會(huì)設(shè)定的脫碳目標(biāo)，那么剩余碳預(yù)算的六分之一可用于制造光伏組件，”NREL研究員Matthew Reese說。“為了取代今天使用的能源，必須進(jìn)行大量的制造。

最近，Maxeon Solar Technologies宣布了在其Maxeon 3系列太陽能電池板的40年生命周期內(nèi)超過能源投資回收期100倍的里程碑，能源投資回收期短至47.5天。

“光伏的一大優(yōu)勢(shì)是它具有這種正反饋回路，”NREL材料科學(xué)中心主任Nancy Haegel說。“隨著我們清理電網(wǎng) - 部分通過向電網(wǎng)添加更多光伏 - 光伏制造將變得更加清潔，從而使光伏成為更好的產(chǎn)品。 

原標(biāo)題：薄膜太陽能可能比硅具有碳強(qiáng)度優(yōu)勢(shì)