鉅大LARGE | 點擊量:383次 | 2023年07月24日
光伏行業(yè)想需要完成目標(biāo),必須轉(zhuǎn)向少用稀有金屬的太陽能電池技術(shù)
作為化石燃料發(fā)電的最廉價的清潔替代品,太陽能光伏發(fā)電的部署勢頭越來越猛。但是,硅太陽能電池的生產(chǎn)規(guī)模很大,要改變主導(dǎo)技術(shù)PERC的生產(chǎn),或重新考慮對異質(zhì)結(jié)太陽能電池等新興技術(shù)的投資,就像翻轉(zhuǎn)一艘海輪。
新南威爾士大學(xué)光伏可再生能源和工程學(xué)院(SPREE)的科學(xué)家們發(fā)表的一篇新的研究論文--以數(shù)據(jù)為導(dǎo)向,以數(shù)字為依據(jù)的揭露表明,為了滿足到2050年約70兆瓦的太陽能光伏發(fā)電需求,該行業(yè)必須緊急轉(zhuǎn)向使用較少銀、鉍和銦的技術(shù)。
多年來,兼職教授PierreVerlinden一直在敲響光伏材料匱乏的警鐘。研究如何提高太陽能電池效率的SPREE研究人員BrettHallam副教授,對即將到來的提高效率的解決方案的可持續(xù)性感到擔(dān)憂。而張玉超開始了他圍繞太陽能電池中使用的金屬化和絲網(wǎng)印刷的博士研究,當(dāng)時Verlinden和Hallam建議他先看一下可持續(xù)性。
"我們做了一些快速計算,結(jié)果顯示,好吧,未來銀、鉍和銦的消耗肯定有問題,然后,從更多的技術(shù)角度來看,我們研究了減少這些物質(zhì)的使用對電池性能的影響,以及在不同的太陽能電池技術(shù)中我們能在多大程度上減少使用量。"張說。
一個由五名合著者組成的團隊研究了這些資源的全球儲量,他們利用SPREE的綜合專業(yè)知識,計算出每種材料目前在主流和新興技術(shù)中的使用量,以及未來光伏生產(chǎn)所需的數(shù)量。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
這篇論文的結(jié)果是:現(xiàn)有和未來光伏技術(shù)的多兆瓦規(guī)模制造的設(shè)計考慮。最近發(fā)表在《能源與環(huán)境科學(xué)》上的這篇論文--《現(xiàn)有和未來光伏技術(shù)的多太瓦規(guī)模制造的設(shè)計考慮:與銀、銦和鉍消耗有關(guān)的挑戰(zhàn)和機遇》--是指行業(yè)和學(xué)術(shù)界必須暫時放下對更高的太陽能電池效率的追求,而將他們的能力主要集中在減少光伏中的銀的使用。
新技術(shù)可能帶來的效率提升還不能中和銀、鉍和銦儲備的消耗,因為制造商正在提高光伏產(chǎn)能,以應(yīng)對清潔能源的需求,其規(guī)模將對氣候變化產(chǎn)生重大影響。
該文件認為,光伏組件的產(chǎn)量必須從2020年的135吉瓦增加到2030年的3TW。考慮到其他行業(yè)也對這些儲備有要求,它假設(shè)材料消費上限為2019年全球三種最緊張材料供應(yīng)的20%。