如何评估新的太阳能技术



这是一种更好的交易:一个既定的,现成的,货架型太阳能面板或提供更大的功率对于给定的区域,但花费更多的切割边缘型的?

事实证明,从一个简单的问题很远,但一个研究小组在bt365手机和其他地方已经想出了一个办法找出一个给定的位置和安装类型的最佳选择。底线是,在相对干燥的场所户用屋顶系统,更高效,但更昂贵的面板效果会更好,但对于电网规模的设施或为那些在潮湿气候条件下,既定的,效率较低,但更便宜的面板是更好。

一个研究小组在bt365手机和其他地方已经想出了一个办法弄清楚太阳能电池板的最佳类型对于给定的位置和安装的类型。

太阳能电池的成本继续下跌,而安装和相关联的设备的成本保持相对恒定。所以,搞清楚参与策划一个新的安装已经变得更加复杂的权衡。但新的研究提供了一种估算最好的技术给定项目一个明确的方式,作者说。

结果今天发表在杂志 自然能源在bt365手机研究生萨拉·索菲亚,机械工程托尼奥buonassisi副教授,从事研究的科学家我的论文。马吕斯彼得斯,和其他三人在bt365手机,并在第一太阳能和湿婆发电,太阳能公司在加利福尼亚州。

该研究比较了太阳能电池的两个基本品种:使用单一类型的光伏材料,并且先进的设计,为了捕获更多的能量的太阳光中结合两种不同类型(称为串联电池)的标准设计。用于串联电池,研究人员还比较了不同品种:那些其中每两个电池串联连接在一起时,所谓的双结串联电池,并且那些其中每个单元是单独有线,称为四结串联电池。

而不是只盯着权力的各种可投放的数量,团队分析所有相关的安装和运营成本随着时间的推移,产生测量称为电力平准成本(LCOE),即整合了所有的成本和收入的度量在系统的寿命。

“标准单结电池具有约30%的最大效率的限制,”索菲亚解释,而“串联电池,使用两种材料,可以具有高得多的效率,40%以上。”但是,而较高的效率显然是在原理上的优点“当你做一个串联,你基本上有两个太阳能电池,而不是一个,所以它的制造更加昂贵。所以,我们想看看它是否是值得的,”她说。

他们的分析,研究小组观察三种环境 - 干旱(亚利桑那州),温(南达科他州),潮湿(佛罗里达州) - 因为水汽在空气中的量能影响太多的阳光如何到达太阳能电池。在每个这些位置的,它们与两种不同类型的串联单元,双结或四个比较的标准2种单结太阳能电池(碲化镉,或CdTe,和铜 - 铟 - 镓 - 硒化物,或铜铟镓硒)的 - 结。因此,总共四个不同的技术在各环境进行了研究。此外,他们还研究了如何在设备的整体LCOE将取决于整体能源价格是否保持不变或下降随着时间的推移,许多分析师预期的影响。

结果是有些令人吃惊。 “住宅系统,我们发现,四终端串联系统​​[可用的最高效的太阳能电池]是最好的选择,无论身处何处,”索菲亚说。但对于公用事业规模的安装,具有生产成本最低的细胞是最好的交易,研究人员发现。

这项新发现可能是那些计划新的太阳能装置显著,索菲亚说。 “对我来说,这表明四端子串联电池有一个明确的成功机会不明显。它真正体现出其在住宅系统中的高能量产量的重要性。”

但由于公用事业规模的系统可以分散安装在更多的面板控制系统的成本,而且由于空间往往是在这样的安装限制较少,“我们没有看到一个机会,”在这样的更昂贵的,高效率的细胞设置。在大型阵列“因为安装费用很便宜,他们只想[每瓦功率]最便宜的细胞,”她说。

该研究有助于指导研究重点在太阳能技术,索菲亚说。 “那里已经有大量的工作在这个领域,不问这首[经济是否会实际意义。我们应该问的问题,我们做的所有工作之前。 ......我希望这可以作为一个指南,其中研究工作应集中,”她说。

该方法用于制造比较发达的团队应该是适用于太阳能技术的许多其他的比较,而不仅仅是特定类型的选择了这项研究,索菲亚说。 “对薄膜技术,这是概括性的,”她说。

因为他们研究了四端情况下,材料都已经商业化,索菲亚说,“如果有一个公司,有一个兴趣,”住宅应用实用,实惠的四结叠层系统有可能被带到非常迅速推向市场。

“这篇论文了新的突破,因为它准确地量化为不同的太阳能电池板技术太阳能的成本,在不同的气候带,并针对不同的应用规模,说:”拉菲盖洛彼蒂恩,在第一太阳能首席技术官,谁没有参与在这项研究。 “正如作者指出的,高效率的串联电池,一旦完全开发,应该有高的安装成本的环境,如住宅屋顶的边缘。”

该研究小组还包括bt365手机的乔纳森·mailoa,在第一太阳能INC德克魏斯,在希瓦功率比利stanbery,两家公司在美国加州圣克拉拉。该工作得到了国家研究基金会通过新加坡新加坡 - bt365手机联盟的研究和技术(SMART),海湾地区光伏协会,美国支持能源部和美国国家科学基金会。