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铟短缺给太阳能电池制造商带来问题

时间:2022-03-28 10:16:28 来源:

薄膜太阳能电池的一个主要优点是,它们所使用的半导体材料要少得多(也许是数量的1/100),而第一代太阳能电池所需的半导体材料却很少。缺点是,与常规太阳能电池的15%的典型效率相比,薄膜电池的实际效率约为8%。

薄膜技术提供了进一步的前景,即可以通过一种喷墨方法将电池印刷到各种柔性材料上,这将为光伏设备提供未来的广阔前景,而不仅仅是基于屋顶的太阳能电池板的简单方案。 。它们还具有更强的抗电离辐射能力,并且在高于地球大气层轨道运行的卫星中应发挥更好的作用,因此在其可能的几十年工作寿命中,更容易受到宇宙辐射的损害。

但是,太阳能公司MiaSolÃcopy最近报道说,采用实用尺寸(1 m ^ 2)的薄膜面板,而不是规模较小的实验室规模的测试(1),效率达到了13.8%。美国能源部国家能源实验室(NREL)证实了这一前所未有的价值。

由铜,铟,镓和硒(CIGS)制成的薄膜面板的效率接近14%,接近于硅,尽管其生产成本要低得多。第一太阳能公司的技术来自镉和碲(Cad-Tel)。尽管这些方法的效率一直在稳步提高,但实际上的限制是不超过10%,尽管最近报告的数值为11.2%(1)。

尽管可以预期CIGS面板效率会有所提高,但是要获取制造材料本身的问题,最直接的是铟。基本上没有主要作为锌生产副产品的铟矿石,尽管它在地壳中的丰富度(0.25 ppm)大约是银(0.075 ppm)的三倍。铟从锌生产的炉渣和粉尘中浸出,金属通过电解进一步纯化。

根据锌矿石库存中铟的含量估算,世界储备量为6,000吨。考虑到金属的电流消耗,这仅用了13年就足够了,比起CIGS技术起飞要少得多。因此,可以得出结论,在将来,不到1%的太阳能光伏将以CIGS薄膜电池的形式出现。

全球最大的铟生产商铟公司对这种预后提出了挑战,他断言,尽管采用了更有效的回收方法和其他矿石(包括锡,铜和其他多金属矿床)进行了改扩,采矿活动中,铟的供应将证明是可持续的(2)。

铟与其他稀有金属(3)的回收也将至关重要。然而,可以预见的是,铟可能存在供需缺口,至少在近期内铟价会大幅上涨,这可能会影响薄膜CIGS电池行业的成立。随着新兴的CIGS和更成熟,更稳定的LED和LCD市场竞争铟,预计铟价将上涨,从而导致了计划储存该金属的计划,以期将来从中获得更大的利润(4)。

通过。克里斯·罗兹教授

克里斯·罗德斯(Chris Rhodes)教授是一位作家和研究员。他在萨塞克斯大学(Sussex University)学习化学,并获得了理学学士学位和博士学位(D.Phil。)。在34岁时成为英国最年轻的物理化学教授。克里斯(Chris)是一位多产的作家,已发表了400多篇研究和科普文章(有些在国家报纸上:《独立和每日电讯报》)他最近出版了他的第一部小说《大学混乱》,该小说于2009年4月出版(Melrose Books)。 http://universityshambles.com


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