NREL確定了新太陽能技術(shù)的靈活性

美國能源部國家可再生能源實(shí)驗(yàn)室(NREL)的科學(xué)家表示，剛性硅太陽能電池板在公用事業(yè)和住宅市場中占據(jù)主導(dǎo)地位，但薄膜光伏和新興技術(shù)的機(jī)會仍然存在，因?yàn)樗鼈兙哂休p質(zhì)和靈活性。

諸如碲化鎘(CdTe)和銅銦鎵硒(CIGS)等薄膜，以及鈣鈦礦和其他新技術(shù)，可以成為無人駕駛無人機(jī)，便攜式充電器和建筑物外墻所需電力的理想選擇。廣泛采用這些想法所固有的機(jī)遇和挑戰(zhàn)出現(xiàn)在新的自然能源論文“增加市場和降低高比功率光伏發(fā)電的包裝重量”中。

“我們探索功率重量比背后的極限，以及它如何為光伏發(fā)電領(lǐng)域的新興企業(yè)創(chuàng)造價(jià)值，使其能夠達(dá)到千兆瓦規(guī)模，而無需直接與硅太陽能電池板競爭，”NREL研究員和領(lǐng)導(dǎo)人Matthew Reese說。該論文的作者。

該論文由Stephen Glynn，Michael Kempe，Deborah McGott，Matthew Dabney，Teresa Barnes，Samuel Booth，David Feldman和Nancy Haegel共同撰寫，均來自NREL。

硅片占全球太陽能市場的95%，為公用事業(yè)，住宅和企業(yè)發(fā)電，但研究人員確定了必須考慮超出傳統(tǒng)光伏(PV)成本，效率和可靠性標(biāo)準(zhǔn)值三元組的價(jià)值主張的應(yīng)用。面板。靈活性和便攜性將是重要因素，技術(shù)性能以瓦特每千克量化。

研究人員確定了三個(gè)高價(jià)值市場，每個(gè)市場都有可能在未來10年內(nèi)以每瓦1美元以上的價(jià)格累積產(chǎn)生千兆瓦(GW)的電力：

航空航天和無人駕駛飛行器 - 動(dòng)力衛(wèi)星由極高的發(fā)射成本驅(qū)動(dòng); 然而，人們越來越希望將無人機(jī)長時(shí)間保持在空中。對于這兩種應(yīng)用，有限的空間使效率和重量成為關(guān)鍵，而成本則是次要的。這個(gè)市場的關(guān)鍵參與者是III-V PV，但是雖然效率很高，但對于許多應(yīng)用來說它也太貴了。

便攜式充電 - 讓一個(gè)人輕松安裝或移動(dòng)便攜式充電器，這推動(dòng)了對高效靈活的光伏技術(shù)的需求。在這些要求和成本之間找到正確的平衡可以使軍隊(duì)，救災(zāi)工作者和娛樂用戶服務(wù)數(shù)百萬個(gè)單位。

地面交通 - 光伏發(fā)電在電動(dòng)汽車中的整合將與來自電網(wǎng)的電力競爭，但增加可能會延長行駛里程。PV必須使用較小的面板并且足夠柔韌以符合屋頂?shù)妮喞?/p>

研究人員發(fā)現(xiàn)這些市場規(guī)模較小但重要，而且這些市場將為輕量級技術(shù)的附加值支付額外費(fèi)用，以支持初始的低規(guī)模生產(chǎn)。隨著產(chǎn)量的增加，將會降低成本。

NREL團(tuán)隊(duì)確定輕型PV設(shè)備的下限為每平方米300至500克。低于此將降低可靠性，耐用性和安全性。位于該范圍下側(cè)的輕型模塊可以從重量僅為六包蘇打的東西產(chǎn)生超過一千瓦的電力。傳統(tǒng)模塊即使沒有安裝設(shè)備的額外重量，也可能需要150-200磅才能產(chǎn)生這么大的功率。