太阳能电池的重大突破将撼动光伏产业

时间：2022-03-28 12:16:53 来源：

在谈论清洁能源技术的研究与创新时，决策者，专家和媒体常常会以为，最大的突破将来自于一种全新的技术。一些新的和性感的清洁能源技术的发现将突然改变游戏规则，并使清洁能源一夜之间变得丰富且负担得起。

实际上，这种情况很少发生。更有可能的情况是，谦虚的幕后“流程创新”将继续提高效率，并降低制造我们已经知道可以使用的技术的成本。

能源部最近完成了一项如此不起眼的突破的测试。光腔炉是一种用于制造太阳能电池的新设备，它将通过削减成本和提高效率来撼动光伏行业。这个消息不仅应该激发技术专家的兴趣，通过将太阳能电池的生产成本降低近四分之三，这项新技术代表了使清洁能源成为廉价能源的道路上又迈出了一大步。

这是它的工作原理。通过使用光学器件更有效地聚焦可见光和红外光，与以前的太阳能电池制造形式相比，光腔炉可以更精确，更均匀地加热用于太阳能电池生产的硅晶片。所得的太阳能电池更坚固，更有效，并且杂质更少。美国国家可再生能源实验室（NREL），负责这项研究的DOE办公室以及公司合作伙伴AOS Inc.现在正在努力将该技术推广到更大规模。合作伙伴计划建造一个工业规模的光腔炉，每小时可生产1200个高效太阳能电池。NREL与该国许多最大的太阳能电池生产商签订了合作研究协议。

更好的是，除了更可靠，更快，因此更便宜地生产太阳能电池之外，光腔炉本身比用于生产电池的传统设备便宜。随着太阳能电池制造成本的下降，基本经济学认为太阳能电池的可及性将猛增。然后是在清洁能源多米诺效应中利用其在众多其他行业中的力量的问题。

白宫向太阳能行业发起挑战，要求其以每瓦1美元的价格生产清洁电力。它还设定了一个国家目标，即到2035年实现80％的清洁能源使用。尽管有人吹捧要实现这些目标需要在能源技术上取得根本性的新突破，但现有技术中不断进行的过程创新可能是解决方案中更重要的部分。像光腔炉这样的创新使我们已经知道的技术变得更便宜，更容易生产，更丰富，这对于改变清洁能源的规模化具有重大影响。

“电网平价”的概念（即从替代能源中发电所产生的成本与从电网中发电所产生的成本相当）是将太阳能电池用作资源的可行性。由于供需竞争，消费者很可能不会选择清洁能源，除非它便宜且方便。好消息是研究人员正在以惊人的速度朝着这个目标前进。

实际上，在DOE宣布之前的过去两年中，光伏电池的成本已经下降了50％。2011年6月的预测预测，到2013年，光伏组件的价格将达到每瓦1美元的目标。现在，众所周知的“竞速到最低点”的终点线已经迫在眉睫。

对于厌倦了日常媒体承诺应对气候变化的万能解决方案的消费者，请考虑以下因素：紧缩的太阳能电池制造价格反映了我们现在认为理所当然的其他技术（例如手机和DVD播放器）的价格下降趋势。这些价格下跌的一个重要驱动因素是工艺创新。而且，新的DOE太阳能炉证明，政府不是阻碍竞争的因素，而是蓄势待发的独特优势。除了在能源部国家可再生能源实验室进行的工作之外，美国能源部科学办公室，美国国家标准与技术研究院和制造业扩展合作伙伴关系下的全国其他数十个联邦实验室正在帮助推动发展清洁能源制造中的工艺创新。

单靠科学或创新就能解决我们的能源和气候挑战的想法似乎像是一个热心的技术官僚过于乐观的言论。然而，像光腔炉这样的新技术正在堆积起来，为增加联邦政府对创新的投资创造了越来越强的理由。通过流程创新，我们提高了效率，降低了成本，几乎消除了反对气候意识型能源政策的普遍论点。不管是否喜欢，大多数消费者仍然根据能源选择对钱包的影响而不是根据对环境的影响做出能源选择。有了一个充满活力的，促进过程创新的国家研究生态系统，在我们不知不觉中，越来越多的消费者选择清洁能源并不是因为它是具有社会意识的选择，而是因为它是具有成本效益的选择。

劳伦·西门诺和肖恩·普尔

资源：科学进步

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