研究稱到2050年光伏組件效率或可突破35%

來自全球多家領(lǐng)先光伏機(jī)構(gòu)與企業(yè)的國際研究團(tuán)隊(duì)，識(shí)別并總結(jié)了其所稱“多太瓦(multi-terawatt)光伏新時(shí)代”最重要的研發(fā)趨勢(shì)。

該團(tuán)隊(duì)成員均參與了第四屆Terawatt Workshop，這是由德國弗勞恩霍夫太陽能系統(tǒng)研究所(Fraunhofer ISE)、美國能源部的National Laboratory of the Rockies以及日本先進(jìn)產(chǎn)業(yè)科學(xué)技術(shù)研究所(AIST)牽頭組織的一系列高層次國際光伏研討會(huì)之一。

在其最新論文《Historical and future learning for the new era of multi-terawatt photovoltaics》中(近日發(fā)表于Nature Energy)，研究團(tuán)隊(duì)預(yù)測(cè)，光伏在價(jià)格、性能與可靠性方面將持續(xù)提升，同時(shí)未來的設(shè)計(jì)與制造將更加關(guān)注資源使用、排放以及回收利用。

“到2050年，通過疊層(tandem)結(jié)構(gòu)，太陽能組件效率可能超過35%?！备诙骰舴騃SE所長安德烈亞斯·貝特(Andreas Bett)在接受pv magazine采訪時(shí)表示。他補(bǔ)充稱，電池效率可能超過36%，且電池到組件的損失將低于當(dāng)前水平?！暗奖臼兰o(jì)上半葉末，太陽能組件價(jià)格可能下降一半?！?/span>

貝特表示，更高效率與更低成本對(duì)能源轉(zhuǎn)型都至關(guān)重要，但他認(rèn)為效率更為關(guān)鍵?！靶试礁撸夥b機(jī)所需材料和土地越少，這將提升可持續(xù)性并降低系統(tǒng)總體成本?！彼€稱，太陽能組件壽命“肯定”將延長至40年以上。

研究人員強(qiáng)調(diào)，光伏產(chǎn)業(yè)在組件成本、性能和系統(tǒng)集成方面，長期以來持續(xù)超越早期預(yù)測(cè)。未來，面向晶體硅(c-Si)、碲化鎘(CdTe)以及銅銦鎵硒(CIGS)等技術(shù)路線的疊層架構(gòu)與制造創(chuàng)新“可能且應(yīng)該”推動(dòng)新玩家進(jìn)入市場(chǎng)，從而形成更加全球化、多元化的電池與組件供應(yīng)鏈。

研究還解釋稱，新一代疊層光伏技術(shù)需要清晰界定性能指標(biāo)、確?？深A(yù)測(cè)的發(fā)電輸出、實(shí)現(xiàn)早期故障識(shí)別，并管理未知的衰減風(fēng)險(xiǎn)。研究人員指出，最后一點(diǎn)不僅是當(dāng)前硅組件面臨的挑戰(zhàn)，也對(duì)正在興起的鈣鈦礦相關(guān)技術(shù)尤為關(guān)鍵。

該研究預(yù)測(cè)，到2050年全球太陽能制造產(chǎn)能可能達(dá)到約3太瓦(TW)，并強(qiáng)調(diào)以可持續(xù)性驅(qū)動(dòng)的學(xué)習(xí)效應(yīng)已經(jīng)降低成本，未來也將越來越關(guān)鍵——因?yàn)楣夥a(chǎn)業(yè)需要確保獲得支撐進(jìn)一步增長所需的資源。

科學(xué)家在結(jié)論中表示：“未來光伏行業(yè)會(huì)議(例如本次Perspective所依據(jù)的第四屆Terawatt Workshop)可能將把討論重點(diǎn)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)與終端用戶需求。”“今天的投資、制造與應(yīng)用，將在明天以經(jīng)濟(jì)增長、生產(chǎn)率提升、就業(yè)創(chuàng)造以及減少污染與貧困等方面，帶來全球性的變革性回報(bào)?！?/span>

該研究團(tuán)隊(duì)成員包括來自德國于利希研究中心(Forschungszentrum Jülich GmbH)、日本太陽能玻璃制造商AGC Inc、芬蘭LUT大學(xué)、中國長江太陽能技術(shù)研究院、英國鈣鈦礦光伏企業(yè)Oxford Photovoltaics Ltd、中國組件制造商天合光能(Trina Solar)、沙特KAUST Solar Center及阿卜杜拉國王科技大學(xué)(KAUST)、澳大利亞新南威爾士大學(xué)(UNSW)、美國薄膜廠商First Solar、日本National Institute of Advanced Industrial Science and Technology(NEDO)以及新加坡光伏制造商Maxeon等。