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部分光伏技術受材料稀缺性限制

鉅大LARGE  |  點擊量:969次  |  2020年04月14日  

麻省理工學院(mit)研究人員在今年第8期《能源和環(huán)境科學(energy&environmentalscience)上發(fā)表文章指出,光伏技術的快速發(fā)展將會對部分稀有金屬元素(如碲、銦)需求造成較大壓力。而且,這些元素大都不是獨立礦種,而是伴生礦,是其他金屬冶煉過程的副產(chǎn)品。因此,擴大其產(chǎn)量是一個成本密集型過程,由于可采資源量較低可能在經(jīng)濟上不一定可行。


關鍵材料的未來可用性是能源業(yè)界廣泛關注的問題。目前,已研究探討了預計的金屬產(chǎn)量需求是否現(xiàn)實可行,但其是通過整體儲量等限制因素來研究這個問題,而mit的研究是通過比較金屬產(chǎn)量的預計上升率和歷史發(fā)展情況,評估金屬產(chǎn)量以多快的速度上升可滿足光伏快速發(fā)展的要求。為計算在積極低碳能源情景下的金屬產(chǎn)量上升率,研究人員首先預計了到2030年每種金屬所要的產(chǎn)量,隨后計算了達到這一水平所要的上升率。


研究結果顯示,不同光伏技術的材料可用性差異顯著:硅基光伏技術較為樂觀,即使假設到2030年滿足100%的電力需求,硅產(chǎn)量上升率也不會超越歷史規(guī)律;而碲化鎘(cdte)和銅銦鎵硒(cigs)技術更為復雜,在碲和銦產(chǎn)量的上升不超過歷史水平的情況下,到2030年這兩種技術可分別滿足3%和10%的電力需求,如要滿足更高比例的電力需求則要將產(chǎn)量上升率提升到前所未有的水平。研究人員指出,這一方法可用來評估早期開發(fā)的有潛力技術在未來可能會面對的材料稀缺性問題。


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