作為化石燃料發(fā)電的最廉價(jià)的清潔替代品，太陽(yáng)能光伏發(fā)電的部署勢(shì)頭越來(lái)越猛。但是，硅太陽(yáng)能電池的生產(chǎn)規(guī)模很大，要改變主導(dǎo)技術(shù)PERC的生產(chǎn)，或重新考慮對(duì)異質(zhì)結(jié)太陽(yáng)能電池等新興技術(shù)的投資，就像翻轉(zhuǎn)一艘海輪。

新南威爾士大學(xué)光伏可再生能源和工程學(xué)院（SPREE）的科學(xué)家們發(fā)表的一篇新的研究論文--以數(shù)據(jù)為導(dǎo)向，以數(shù)字為依據(jù)的揭露表明，為了滿足到2050年約70兆瓦的太陽(yáng)能光伏發(fā)電需求，該行業(yè)必須緊急轉(zhuǎn)向使用較少銀、鉍和銦的技術(shù)。

多年來(lái)，兼職教授PierreVerlinden一直在敲響光伏材料匱乏的警鐘。研究如何提高太陽(yáng)能電池效率的SPREE研究人員BrettHallam副教授，對(duì)即將到來(lái)的提高效率的解決方案的可持續(xù)性感到擔(dān)憂。而張玉超開始了他圍繞太陽(yáng)能電池中使用的金屬化和絲網(wǎng)印刷的博士研究，當(dāng)時(shí)Verlinden和Hallam建議他先看一下可持續(xù)性。

"我們做了一些快速計(jì)算，結(jié)果顯示，好吧，未來(lái)銀、鉍和銦的消耗肯定有問題，然后，從更多的技術(shù)角度來(lái)看，我們研究了減少這些物質(zhì)的使用對(duì)電池性能的影響，以及在不同的太陽(yáng)能電池技術(shù)中我們能在多大程度上減少使用量。"張說(shuō)。

一個(gè)由五名合著者組成的團(tuán)隊(duì)研究了這些資源的全球儲(chǔ)量，他們利用SPREE的綜合專業(yè)知識(shí)，計(jì)算出每種材料目前在主流和新興技術(shù)中的使用量，以及未來(lái)光伏生產(chǎn)所需的數(shù)量。

這篇論文的結(jié)果是：現(xiàn)有和未來(lái)光伏技術(shù)的多兆瓦規(guī)模制造的設(shè)計(jì)考慮。最近發(fā)表在《能源與環(huán)境科學(xué)》上的這篇論文--《現(xiàn)有和未來(lái)光伏技術(shù)的多太瓦規(guī)模制造的設(shè)計(jì)考慮：與銀、銦和鉍消耗有關(guān)的挑戰(zhàn)和機(jī)遇》--是指行業(yè)和學(xué)術(shù)界必須暫時(shí)放下對(duì)更高的太陽(yáng)能電池效率的追求，而將他們的能力主要集中在減少光伏中的銀的使用。

新技術(shù)可能帶來(lái)的效率提升還不能中和銀、鉍和銦儲(chǔ)備的消耗，因?yàn)橹圃焐陶谔岣吖夥a(chǎn)能，以應(yīng)對(duì)清潔能源的需求，其規(guī)模將對(duì)氣候變化產(chǎn)生重大影響。

該文件認(rèn)為，光伏組件的產(chǎn)量必須從2020年的135吉瓦增加到2030年的3TW?？紤]到其他行業(yè)也對(duì)這些儲(chǔ)備有要求，它假設(shè)材料消費(fèi)上限為2019年全球三種最緊張材料供應(yīng)的20%。