美国麻省理工学院研究人员的一项研究表明,选择最好的太阳能电池对于给定的位置或使用不像可能的那样简单。
他们评估给定位置和安装类型的最佳选择的结论是:
最佳太阳能电池板选项
用于家庭规模相对干燥的位置中的屋顶系统,效率更高,但成本更高面板会更好。
用于网格尺度安装或者,对于湿润气候的人来说,既定,效率较低但便宜的面板更好。
尽管太阳能电池成本大大下降,但安装成本仍然保持静态,因此收益和缺点变得更加令人费解。
但是,该研究指出了一种清晰的方法来估计最佳技术对于一个项目。
这项研究
这些发现,在杂志自然能量MIT研究生莎拉·索非亚(Sarah Sofia)在一篇论文中概述了机械工程副教授Tonio Buonassi,研究科学家I. Marius Peters,以及MIT的另外三名,以及最初的Solar和Siva Power,加利福尼亚州的太阳能公司。
该研究比较了两个太阳能电池,一个单型光伏电池和高级设计,它们结合了串联细胞以捕获阳光中的更多能量。
对于串联细胞,研究人员比较了不同的品种:两个细胞中每个细胞中的每个品种串联连接在一起,称为两连接串联细胞,以及每个细胞分别有线连接的,称为四结串联细胞。
该团队不仅要查看每种类型的功率,还分析了随着时间的推移的所有相关装置和运营成本,以产生称为电级电量成本(LCOE)的测量,该措施包括所有成本在系统的一生中。
索非亚解释说:“标准的单连接细胞的最大效率极限约为30%。”而“使用两种材料的串联细胞具有更高的效率,高于40%”。
但是,尽管较高的效率显然是一个优势,但“当您制作双人同时,您基本上有两个太阳能电池而不是一个太阳能电池,因此制造更昂贵。因此,我们想看看是否值得。”她说。
团队研究了三种类型的环境:ARID(亚利桑那州),温带(南达科他州)和潮湿(佛罗里达州),因为空气中的水蒸气量可能会影响到达太阳能电池的阳光多少。
在这些位置中的每个位置,他们将标准两种单连接太阳能电池(三尿酸镉,CDTE和铜 - 印度 - 高级 - 塞林尼或CIGS)与两种不同类型的串联电池,两次结构或四个结构进行了比较- 结。
因此,在每个环境中总共研究了四种不同的技术。此外,他们研究了该设施的整体LCOE将如何影响整体能源价格随着时间的流逝保持恒定还是下降,正如许多分析师所期望的那样。
索非亚说:“对于住宅系统,我们证明了四端串联系统(可用的最有效的太阳能电池)是最佳选择,无论位置如何。”
但是,对于公用事业规模的安装而言,生产成本最低的单元是最好的交易。
新发现对于计划新的人可能很重要太阳装置,索非亚说。“对我来说,表明一个四端的串联细胞有一个明显的成功机会并不明显。它确实表明了在住宅系统中具有高能量产量的重要性。”
索非亚说,这项研究可以帮助指导太阳能技术的研究重点。“在这个领域有很多工作,而没有第一次提出这个[经济学是否真的有意义]。在完成所有工作之前,我们应该问这个问题。我希望这可以作为应重点研究研究工作的指南。”她说。
“纸张打破了新的地面,因为它精确地量化了太阳能对于不同的气候区域和不同的应用量表,对于不同的太阳能面板技术,” First Solar的首席技术官拉菲·加拉比安(Raffi Garabedian)说,他没有参与这项研究。
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