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太阳能发电成本可与煤竞争

2012-02-28 09:14
苏子言岁月
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  如果太阳能安装和周围设备成本也降低一半,太阳能发电成本就只有每千瓦时6美分,在美国阳光明媚的地区,这就低于今天美国的平均电力成本。

  在这十年的最后,美国制造商会使太阳能电池板便宜一半以上,这是对比他们现在所做的电池板。那就会足够便宜,使太阳能发电可与化石燃料电力竞争,这是根据能源与环境科学中心(Energy & Environmental Science)的一项新的研究。成本降低所依赖的技术,已经在研究实验室演示,就在初创企业,大学和主要的太阳能电池制造商那里,而且可能涉及硅,这种材料,今天大部分太阳能电池板的制备都要采用。

  剥离式太阳能:这片25微米厚的硅薄膜,新创公司阿斯特罗瓦特公司(Astrowatt)用于制作太阳能电池,薄膜有金属敷层,使它不会断裂。这片薄膜是从一块厚硅片上剥离下来。来源:麻省理工科技创业

  这篇报道的作者是麻省理工学院的一些研究人员,牵头的是托尼奥•布纳西西(Tonio Buonassisi,他是机械工程和制造技术教授,报道确认了一些早期的技术,如果一起使用,就可以减少太阳能电池板制作成本,达到每瓦52美分。目前,这一成本超过每瓦一美元。在每瓦52美分,假设类似的成本降低出现于安装和设备,比如逆变器,那么,太阳能发电成本就只有每千瓦时6美分,在美国阳光明媚的地区,就会少于今天美国的平均电力成本。现在,在阳光充足地区,太阳能发电成本大约是每千瓦时15美分,这是根据美国能源部的数据,但是,这一成本会大幅走高,这是因为,采用小型装置或在多阴地区,太阳能装置只能产生较少的电力。

  最好的方法是,要降低每瓦的成本,就要使太阳能电池更有效,这样,更多的电力就可以产生,而只需要一定量的材料和工厂设备。提高效率也会降低安装成本,因为只需要较少的太阳能电池板。但是,效率的提高还不够,达不到每瓦52美分。制造商制作太阳能电池,也需要采用更薄的硅片,制作晶片要采取一种方式,更少浪费硅晶片,而且可以加快生产。如果高效太阳能电池设计会减慢制造,或需要厚硅片,那可能就不会带来必要的成本降低。

  一条重要途径是,要降低成本,就要使用一些技术,形成替代方法,取代这些浪费的工艺,这些工艺现用于制备硅片。目前,有一半的高品质硅因为要制作晶圆,最后就成为废物。有一家新创公司,就是1366技术公司(1366 Technologies),制作薄晶圆,是直接采用容器中熔化的硅。公司计划,取代传统的结晶炉(crystallization furnaces),锯台,以及铸锭处理设备,只采用一台单一的机器,需要较少的工人操作。其他初创公司,也在取代锯子,采用的一些工艺,是分离薄硅晶,就从较大的硅片上剥落下来,这要使用化学蚀刻,或进行剥离。

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