30.1%의 기록적인 효율성을 가진 새로운 태양 전지가 태양 전지 패널의 상업적 잠재력을 변화시킬 수 있습니까? 제임스 맥켄지
태양광 패널은 수십 년 동안 사용되어 왔습니다. 흔한 광경 북유럽의 대체로 흐리고 어두운 국가에서도 주택에 적용됩니다. 그 어느 때보다 저렴하고 설치하기 쉬운데, 문제는 왜 모든 집에 태양 전지판이 설치되지 않았는가 하는 것입니다. 대부분 비용이 저렴합니다. 소비자는 단순히 빠른 투자 수익을 원합니다.
수년 동안 LED(발광 다이오드) 부문에서 일한 저는 구식 필라멘트 램프보다 비용이 더 많이 드는 LED 조명을 사람들이 구매하도록 설득하는 것이 얼마나 어려웠는지 기억합니다. 10년 이상 투자금을 회수하지 못할 때 왜 돈을 쓰나요? 최신식 전구는 친환경적인 환경을 추구하는 전사에게는 괜찮았지만 일반 펀더에게는 적합하지 않았습니다.
다행스럽게도 LED의 효율성, 비용 및 품질이 개선되었고 소비자들은 LED 조명이 초기 지출을 회수할 수 있을 만큼 충분히 오래 살아남을 것이라는 사실을 깨닫기 시작했습니다. 투자 회수 기간이 100년 미만으로 줄어들자 모든 것이 실제로 움직이기 시작했습니다. 사실, 오늘날의 LED 조명은 와트당 XNUMX루멘(고급 제품의 두 배) 이상을 제공할 수 있으므로 몇 달 안에 회수할 수 있는 유일한 실용적인 선택입니다.
선택적인 금지 물론 비효율적인 광원이 도움이 되었지만 LED는 규모의 경제와 결합된 기술적 진보로 인해 성공했습니다. 그렇다면 태양광 패널에서도 같은 일이 일어날까요? 영국에서는 정부가 2010년부터 병입관세 (맞다). 태양열 패널로 생성된 전기를 그리드에 투입하는 사람은 전기가 약 41.3p/kWh일 때 10p/kWh(킬로와트시당 펜스)를 지불했습니다. 관세로 인해 많은 사람들이 태양광(PV) 패널을 설치하게 되었습니다. 140,000년 2011만 명에서 1.2만 명으로 증가 작년 말까지.
효율성 향상
2010년에 상업용 태양광 PV 패널은 일반적으로 15%의 효율성을 가진 실리콘 기반이었습니다. 평판이 좋은 제조업체에서 구입한 경우 일부 패널은 수십 년 동안 지속될 수 있으며 이는 투자 회수를 달성하기에 충분히 길었습니다. 그러나 ~함에 따라 국제재생에너지기구의 2020년 보고서 82년에서 2010년 사이에 전 세계적으로 태양광 PV 비용이 2019% 감소했으며 현재 패널 효율성은 22%에 가깝습니다.
실제로 육상 및 해상 풍력과 집광형 태양광 발전을 포함한 모든 재생 에너지의 가격이 하락하고 있으며, 13년에만 태양광이 2019% 하락하여 5p/kWh를 조금 넘었습니다. 영국 태양광 부문의 격변에도 불구하고 2017-2018년 FiT 종료, 물리학자에 따르면 영국은 1년 말까지 2022GW 이상의 태양광 PV를 설치할 가능성이 높습니다. 핀레이 콜빌, 시장 조사 책임자 솔라 미디어.
또한 지표에 따르면 영국은 40년까지 가정과 사무실의 지붕과 지상에 설치된 태양열 어레이에 총 2030GW의 태양광 PV를 설치할 수 있습니다. 올해 초 그 일환으로 에너지 안보 계획, 영국 정부는 또한 영국의 현재 14GW 태양광 용량을 늘리는 방안을 모색할 것입니다. 2035년까지 XNUMX배 성장.
비용이 핵심입니다. 태양 전지 효율에 대한 세계 기록 현재 47.1%, 이는 2019년 미국 직원에 의해 달성되었습니다. 국립 신 재생 에너지 연구소143개의 태양의 조명 아래 다양한 재료의 XNUMX개의 접합 집광형 태양 전지를 구축했습니다. 어떤 태양 전지도 좋은 오래된 실리콘만큼 비용 효율적일 수 없지만 최근에 공개된 새로운 "탠덤" 태양 전지판 태양광 에너지 변환에 관한 세계 회의 밀라노에서 단 하나의 태양 조명 아래에서 30.1%의 효율성을 갖는 게임 체인저가 될 수 있습니다.
새로운 셀은 게임 체인저가 될 수 있으며 단 하나의 태양 조명 아래에서 30.1%의 효율성을 갖습니다.
네덜란드의 여러 대학 및 기관의 팀에서 개발, 셀은 기존의 실리콘 셀과 페로브스카이트로 만든 셀을 결합하여 태양 스펙트럼의 더 큰 부분을 활용할 수 있습니다. 실리콘 부분은 가시광선과 적외선에서 잘 작동하는 반면 페로브스카이트는 자외선과 가시광선에서 더 잘 작동하기 때문입니다. 페로브스카이트는 또한 근적외선의 93% 이상이 실리콘 셀에 도달하도록 합니다.
영국 회사를 포함하여 전 세계의 많은 팀이 탠덤 셀에 대해 작업하고 있습니다. 옥스포드 PV. 일반 실리콘 셀에 페로브스카이트 박막을 코팅하여 29.52년 효율 2020% 달성, 회사는 합성 페로브스카이트 재료가 저렴하고 지속 가능하다고 말합니다. 와 함께 이미 지어진 공장, Oxford PV는 이들을 판매하는 최초의 회사가 될 계획입니다. 차세대 태양전지. 주거용 지붕용으로 설계된 초기 제품은 동일한 수의 셀에서 20% 더 많은 전력을 생성합니다.
맑은 미래
태양광 발전은 많은 잠재력을 가지고 있으며 전 세계 국가의 87%가 토지의 5% 미만을 사용하여 자체적으로 전력을 공급할 수 있습니다. Elon Musk가 지적했듯이 미국은 유타의 작은 구석에 불과 수백 킬로미터의 태양 전지판으로 작업을 수행할 수 있습니다. 그러나 영국은 그런 운이 좋은 나라가 아닙니다. 전체 국가의 12.5%가 자체적으로 전력을 공급하려면 태양 전지판으로 뒤덮여야 합니다. 국토의 6%만이 건설되고 있다는 점을 감안하면 엄청난 양입니다.
따라서 태양광 PV는 전체 솔루션이 아니라 혼합의 일부가 될 것입니다. 우리는 생산 비용, 인버터 및 설치 비용을 제한하면서 태양 전지의 효율성을 높여야 합니다. 영국의 평균 16인 가구는 현재 자체적으로 전력을 공급하기 위해 약 20%의 효율로 작동하는 약 11개의 태양 전지판이 필요합니다. 영국의 햇빛 수준이 낮기 때문에 최근까지 태양 전지판이 비용을 지불하는 데 14~XNUMX년이 걸린다는 것이 일반적이었습니다.
그러나 일부 추정에 따르면 태양광 패널에 대한 회수 기간은 이제 XNUMX년밖에 되지 않으며 추가 개선을 통해 이 시간을 훨씬 더 단축할 수 있습니다. 치솟는 에너지 가격과 생활비 위기로 인해 마침내 태양광 PV의 시대가 온 것 같습니다.
