美国能源部国家可再生能源实验室（NREL）的研究人员开展的技术经济分析显示，钙钛矿 - 硅叠层太阳能组件如今在成本方面已能与现有的光伏组件一较高下。目前，美国制造的叠层产品生产成本处于 0.29 美元 / 瓦至 0.42 美元 / 瓦的区间，组件效率则在 25% 至 30% 之间。
依据 NREL 研究人员的技术经济分析结果，基于钙钛矿 - 硅叠层太阳能电池的光伏组件在美国最低能够以 0.35 美元 / 瓦的可持续价格进行生产。该研究的主要作者雅各布・J・科德尔（Jacob J. Cordell）向《光伏杂志》（pv magazine）透露：“我们的研究工作基于过去一年从设备制造商和材料供应商处收集的数据。我们假定组件的效率处于 25% 到 35% 之间。”研究数据通过详细成本分析模型 DCAM 进行处理。DCAM 是 NREL 自主开发的一款开放访问工具，用于构建光伏组件和系统的成本模型。在计算平准化度电成本（LCOE）时，假设叠层效率高达 35%，使用寿命为 10 至 30 年，工厂规模达到吉瓦级（GW）。研究人员针对双端子（2T）和四端子（4T）太阳能电池架构展开了详尽的技术经济分析，并指出，尽管这两种架构可能存在多种设计配置，但它们面临的制造成本相近。不过，未来 4T 设计或许更受青睐，原因在于 2T 配置并未对底部单元采用背接触（BC）器件。另一方面，像 BC 和异质结（HJT）这类高效技术可能是叠层组件的优先选择，因为这些组件的主要目标是实现效率和发电量的最大化。当然，他们的分析也涵盖了 PERC 和 TOPCon 技术。研究团队发现，如果没有《通货膨胀削减法案》（IRA）所授予的政策激励措施，目前在美国，以 4T 设计生产效率为 25% 的钙钛矿 - 硅太阳能组件的成本为 0.359 美元 / 瓦，以 2T 架构生产的成本则为 0.364 美元 / 瓦。研究还确定，在效率为 30% 的情况下，4T 组件的制造成本为 0.299 美元 / 瓦，2T 组件的制造成本为 0.303 美元 / 瓦。研究进一步解释道：“在组件效率为 32.5% 时，4T 成本低于我们建模的效率为 22% 的 PERC 硅组件成本（0.285 美元 / 瓦）。” 并且指出，在效率为 35% 的情况下，成本将处于 0.257 美元 / 瓦到 0.306 美元 / 瓦之间。科学家们表示，与单结产品相比，由于所需的材料和设备因素，钙钛矿子电池中的太阳能玻璃、背板、封装和电子传输层（ETL）前驱体是导致叠层组件成本较高的原因。学者们认为，在不久的将来，这些成本有望进一步降低。因为他们预计硅电池的成本会进一步下降，同时钙钛矿前驱体和加工设备可能会逐渐成为更普遍的工业标准。然而，科德尔指出，钙钛矿 - 硅叠层组件只有在其性能得到充分证实的情况下才能够实现商业化。他表示：“我们已经看到近期中国有基于钙钛矿的光伏电站上线，如果能够获取这些设施的数据，我们或许能够得到一些关于其随时间退化情况的有趣信息。将为期二年的测试与加速测试相结合，可能有助于这项技术更接近市场。”科德尔还表示，很难评估究竟需要多少数据。他说：“当然，销售产品不一定就需要扩大市场份额。实现这一目标可能需要比预期更长的时间，因为可能会出现其他降解机制，正如我们现在在该领域看到的 TOPCon 组件那样。”NREL 的科学家补充说，即便考虑到中国硅光伏制造的成本，叠层组件可能仍难以与单结组件竞争，因为市售的 TOPCon、BC 和 HJT 电池的效率在不断提高，成本也在持续下降。“然而，我们的假设是基于一种目前尚未存在的制造设备，” 他说，“如果叠层组件现在成本较高，并不意味着两年后依然如此。更大规模的钙钛矿行业发展或许有助于改变这一现状。”科德尔还强调，叠层组件在单位面积的效率方面也将展现出优势。他说：“这不仅仅关乎每瓦成本。如果能够节省更多不必购买或租赁的土地，那么这部分低成本因素也应该被纳入考量。至少在最初阶段，这项技术将主要通过大型项目进行开发。”这项研究工作发表在《焦耳》（Joule）杂志上，论文题目为 “Technoeconomic analysis of perovskite/silicon tandem solar modules” 。参考消息来源：pv-magazine 版权及免责声明：本公众号注明“原创”的文章，其他媒体可以转载，但转载时必须保持内容的完整性，且务必注明来源。本公众号所发表转载内容均会标明出处，其中部分素材来源于网络，转载内容只用于信息传播，仅供参考，不作为商业用途；转载内容的真实性、准确性和合法性由原作者负责；如有侵权，请联系删除
