太阳能即将变得更便宜

这就是更多人可能能够负担这种绿色能源的方式。

太阳能电池板的成本已经下降90%在过去的十年中 - 甚至比煤炭便宜在大多数国家。

但是,对于个人而言,前期成本仍然可以是进入障碍。

尽管太阳能是增长最快的绿色能源市场之一,但它仍然仅占世界电力的3%。

如果我们想击败气候变化,我们还有很长的路要走。我们需要使太阳能更实惠。

但是,有一个问题:大多数太阳能电池板都使用硅。和刚刚变得更加昂贵。硅供应链中的瓶颈正在停滞不前的太阳能电池板制造。

硅问题:数十年来,硅一直在太阳能电池板行业中占据主导地位。尽管市场上存在其他薄材料,例如硒铜(CIGS)和卸尿酸盐(CDTE),但硅仍然是太阳能电池中使用的最普遍的半导体材料,占当今销售的所有模块的95%以上。

“您拥有可以从中汲取的非常有限的供应链,这很复杂,因为它很容易受到干扰。”

大卫·伯尼·尼尔曼(David Berney Needleman)

太阳能板公司求助于硅,因为它效率高,持续很长时间。单个面板持续至少25年,提供了其初始功率的80%以上。

尽管有好处,但很难生产结晶硅,这会减慢太阳能电池板的制造工艺。在过去的一年中,硅成本有飞涨,最多增加300%,美国禁止由于违反了国际童工标准,从中国进口 - 使地球上第二大元素成为实际稀缺性。

替代半导体:一些公司正在抛弃硅的钙钛矿,这是一种更便宜的选择。如果他们可以将低成本的钙钛矿膜商业化,那么太阳能行业将发生巨大变化。

钙钛矿面板比几乎任何其他事物都能从阳光下产生更多的动力 - 仅占硅太阳能电池板的一小部分。钙钛矿太阳能电池效率在实验室中,比任何其他PV材料都更快地增加了,从2009年的3%到2020年的25%以上。

2019年,波兰初创公司Saule Technologies配备了日本长崎的Henn Na Hotel(拥有机器人恐龙礼宾服务的同一家酒店),上面装有醒目的Provskite Perovskite太阳能电池板的弯曲墙。尽管钙钛矿是一种真正的可能性,但这是最早的外部装置之一。

不仅仅是一个全球公司希望出售钙钛矿面板,但大多数公司都没有达到广泛的商业化。两家公司包括英国公司牛津PV,该公司正在德国的勃兰登堡和德国勃兰登堡的一个地点进行测试。Microquanta半导体和奇妙的中国人都在杭州和埃州进行现场测试。

仍有技术挑战需要克服:即,面板还不够耐用。他们需要足够稳定,以便在户外严酷的几十年里生存 - 研究人员正在努力。

为了加快流程的速度,请跳过一步:一家加利福尼亚初创公司正在采取不同的方法。他们的目标是通过完全跳过关键的步骤来加快制造过程。Leap Photovoltaic设计了一个消除硅晶片的面板,这是太阳能电池板生产中最昂贵的组件。即使是工厂也很昂贵,因此只有少数制造商。

晶圆是一块薄薄的晶硅半导体。半导体广泛用于制造电子电路,例如在太阳能电池内。晶圆被用作建造小型电子设备的基础材料。

Leap Photovoltaic首席执行官David Berney Needleman说:“您可以从中汲取这种非常有限的供应链,这很复杂,因为它很容易受到干扰。”

“It’s prone to not knowing if you’re going to be able to get material and components that you need, when you’re going to get it, and how much it’s going to cost—all the things that you think about being core to building a business are very shadowy in the solar industry right now.”

为了减轻此问题,leap photovoltaic跳过晶圆,直接从硅到完成的太阳能电池,随后可能会变成太阳能电池板,报告快速公司。他们说,这样做可以将太阳能电池板的成本减少一半。该过程类似于3D打印的工作原理:太阳能电池是从单层硅中“打印”的。这可以将太阳能电池板的成本减少一半,从而使其成为更多家庭的负担得起的能源。

Leap Photovoltaic is still in the early stages, having started in earnest in 2020. But Needleman thinks they could have prototypes ready for customers by 2023. Leap Photovoltaic’s potential for helping the solar business scale-up is huge: They told Fast Company that the company will have helped prevent more than 100 gigatons of emissions in just a few decades.

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