亞利桑那州立大學(xué)的新太陽(yáng)能研究表明，基于硅的串聯(lián)光伏模塊將太陽(yáng)光轉(zhuǎn)化為電能，其效率高于現(xiàn)有模塊，在美國(guó)將變得越來(lái)越有吸引力。

本周，Nature Energy出現(xiàn)了一篇探討新太陽(yáng)能技術(shù)的成本與提高效率的論文，標(biāo)題為“美國(guó)硅基串聯(lián)光伏組件的技術(shù)經(jīng)濟(jì)可行性” 。該論文由亞利桑那州立大學(xué)富爾頓工程學(xué)院，助理研究教授鄭山禹，研究生Joe V. Carpenter和助理教授Zachary Holman撰寫(xiě)。

能源部的SunShot計(jì)劃于2011年啟動(dòng)，其目標(biāo)是到2020年使太陽(yáng)能成本與傳統(tǒng)能源相比具有競(jìng)爭(zhēng)力。該計(jì)劃實(shí)現(xiàn)了三年前每千瓦時(shí)0.06美元的目標(biāo)，以及每千瓦時(shí)0.03美元的新目標(biāo)。到2030年已定。提高光伏模塊的效率是降低太陽(yáng)能發(fā)電成本的一種途徑。如果達(dá)到這個(gè)目標(biāo)，預(yù)計(jì)到2030年美國(guó)安裝太陽(yáng)能的數(shù)量將是常規(guī)情景的三倍。

但根據(jù)霍爾曼的說(shuō)法，“現(xiàn)有技術(shù)占主導(dǎo)地位的技術(shù) - 硅 - 超過(guò)其理論效率限制的90%”，這促使人們需要探索新技術(shù)。然而，更高效的技術(shù)無(wú)疑會(huì)更加昂貴，這促使霍爾曼和合著者提出這樣的問(wèn)題：“模塊效率翻倍是否需要成本翻倍?”

串聯(lián)模塊堆疊兩個(gè)互補(bǔ)的光伏材料 - 例如，硅太陽(yáng)能電池頂上的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池 - 以最好地利用太陽(yáng)發(fā)射的全部光譜并且超過(guò)任一組成太陽(yáng)能電池本身的效率。該研究旨在確定多少更昂貴的高效串聯(lián)光伏組件可以在不斷發(fā)展的太陽(yáng)能市場(chǎng)中展開(kāi)競(jìng)爭(zhēng)。

結(jié)果表明，在預(yù)期的2020年美國(guó)住宅太陽(yáng)能市場(chǎng)中，32%效率的預(yù)期串聯(lián)模塊的成本可能超過(guò)預(yù)計(jì)的22%效率硅模塊的三倍，并且仍以相同的成本生產(chǎn)電力。然而，這種溢價(jià)是一種最佳情況，假設(shè)串聯(lián)模塊的能量產(chǎn)出，退化率，使用壽命和融資條件與單獨(dú)的硅模塊類(lèi)似。該研究還承認(rèn)，成本溢價(jià)值將根據(jù)地區(qū)而有所不同。

“我們之前的研究定義了雙聯(lián)的技術(shù)前景;這項(xiàng)研究描繪了這些未來(lái)太陽(yáng)能技術(shù)的經(jīng)濟(jì)前景，這些太陽(yáng)能技術(shù)現(xiàn)在只在實(shí)驗(yàn)室中創(chuàng)建。它告訴研究人員他們可以花多少錢(qián)來(lái)實(shí)現(xiàn)預(yù)期的效率增強(qiáng)。 tandems，“Yu說(shuō)。