效率达到创纪录的 30.1% 的新型太阳能电池能否改变太阳能电池板的商业潜力？ 詹姆斯·麦肯齐
太阳能电池板已经存在了几十年——事实上，它们现在是 常见的景象 即使在北欧大部分多云和黑暗的国家的房屋上。 比以往任何时候都更便宜、更容易安装，问题是为什么太阳能电池板没有安装到每栋房子里？ 大多数情况下，它取决于成本。 消费者只是想要快速的投资回报。
在发光二极管 (LED) 行业工作多年后，我记得说服人们购买比老式白炽灯更贵的 LED 照明是多么困难。 如果 10 年或更长时间都没有任何回报，为什么还要花这笔钱呢？ 新发明的灯泡适合具有环保意识的生态战士，但不适合普通赌客。
幸运的是，LED 的效率、成本和质量都得到了改善，消费者开始意识到 LED 照明的使用寿命足以收回最初的支出。 一旦投资回收期降至五年以下，事情就会真正开始发生变化。 事实上，如今的 LED 照明每瓦可提供超过 100 流明的亮度（是高端产品的两倍），这意味着它们是唯一实用的选择 – 数月内即可收回投资。
可选择的 禁令 当然，使用低效光源有所帮助，但由于技术进步和规模经济，LED 取得了成功。 那么太阳能电池板也会发生同样的事情吗？ 在英国，政府在 2010 年启动了 上网电价 （适合）。 任何将太阳能电池板产生的电力并入电网的人都会获得 41.3 p/kWh（每千瓦时便士）的报酬——当时电力约为 10 p/kWh。 关税导致许多人安装太阳能光伏 (PV) 面板，安装 从 140,000 年的 2011 万人增加到 1.2 万人 到去年年底。
效率提升
早在 2010 年，商业太阳能光伏电池板就是基于硅的，效率通常为 15%。 如果您从信誉良好的制造商那里购买它们，有些面板可以使用数十年，这足以实现投资回报。 但作为 国际可再生能源机构 2020 年报告 研究发现，82 年至 2010 年间，全球太阳能光伏发电的成本下降了 2019%，面板效率现在接近 22%。
事实上，所有可再生能源的价格都在下降，包括陆上和海上风能以及聚光太阳能，仅 13 年太阳能就下降了 2019%，略高于 5 p/kWh。 尽管英国的太阳能行业随后发生了剧变 2017-2018 年 FiT 的结束据物理学家称，到 1 年底，英国可能会安装超过 2022 GW 的太阳能光伏发电 芬利科尔维尔, 市场研究主管 太阳能媒体.
此外，有迹象表明，到 40 年，英国可能会在家庭和办公室的屋顶以及地面安装的太阳能电池阵列中安装总计 2030 GW 的太阳能光伏发电。 今年早些时候作为其一部分 能源安全计划，英国政府还将寻求增加英国目前 14 吉瓦的太阳能装机容量，据估计这可能 到 2035 年增长五倍.
成本是关键。 太阳能电池效率的世界纪录 目前是47.1%，这是美国员工在 2019 年实现的 国家可再生能源实验室, 他在 143 个太阳的照射下建造了六个不同材料的结聚光太阳能电池。 没有太阳能电池能像旧硅那样具有成本效益，但最近在 世界光伏能源转换大会 在米兰，可能会改变游戏规则，仅在一个太阳的照射下效率就达到 30.1%。
新电池可能会改变游戏规则，仅在一个太阳的照射下效率可达 30.1%
由来自荷兰多所大学和研究所的团队开发，该电池将传统的硅电池与由钙钛矿制成的电池结合在一起，使其能够利用更大部分的太阳光谱。 那是因为硅部分在可见光和红外光下效果很好，而钙钛矿在紫外光和可见光下效果更好。 钙钛矿还允许超过 93% 的近红外光到达硅电池。
世界各地的许多团队都在研究串联电池，包括英国公司 牛津光伏. 通过在普通硅电池上涂上薄薄的钙钛矿薄膜，它具有 29.52年效率达到2020%，该公司表示其合成钙钛矿材料价格合理且可持续。 和 已经建成的工厂, Oxford PV 打算成为第一家出售这些产品的公司 下一代太阳能电池. 专为住宅屋顶设计的初始产品将从相同数量的电池中产生 20% 以上的电力。
阳光明媚的未来
太阳能具有巨大的潜力，世界上 87% 的国家能够使用不到 5% 的土地为自己供电。 正如埃隆·马斯克所指出的，美国只需在犹他州的一个小角落安装几百公里的太阳能电池板就可以完成这项工作。 但英国并不是那些幸运的国家之一：全国 12.5% 的地区必须覆盖太阳能电池板才能为自己供电。 考虑到该国只有 6% 的土地是建立在上面的，所以这已经很多了。
因此，太阳能光伏将成为组合的一部分，而不是整个解决方案。 我们需要提高太阳能电池的效率，同时限制生产成本、逆变器和安装成本，以真正鼓励使用。 英国的四人住宅目前平均需要大约 16 块太阳能电池板，其运行效率约为 20%，才能为自身供电。 鉴于英国的日照水平较低，直到最近的经验法则是太阳能电池板需要 11-14 年才能收回成本。
但根据一些估计，太阳能电池板的投资回收期现在只有四年，进一步的改进可能会进一步缩短这个时间。 随着能源价格的飞涨和生活成本的危机，太阳能光伏的时代似乎终于到来了。
