通常，在评估太阳能电池板时，效率、成本、电力平均成本和可靠性等传统指标被用作主要基准。随着全球经济转向采用可再生能源，必须将减少碳排放作为可持续发展的核心目标。

国家可再生能源实验室 (NREL) 的研究人员一直保持着这一重点，最近在焦耳上发表了一项新工作，将太阳能模块评估提升到了一个新的水平。这些研究集中在“隐含”能源和碳上，即制造光伏组件所涉及的沉没能源和碳排放。该团队还评估了能源回收期，即太阳能电池阵列产生与生产它所用的相同数量的能量所需的时间。

绿色技术很棒，但随着我们正在努力将它们扩大到令人难以置信的规模，仔细研究可以采取哪些措施来最大程度地减少影响是有意义的。高级工程师兼分析师萨曼莎·里斯 (Samantha Reese) 说。 NREL 的战略能源分析中心。

在报告中，该团队评估了两种主要类型的太阳能电池：晶体硅和碲化镉 (CdTe)。我们将生命周期分析与材料科学相结合，以解释每种技术的排放结果，并检查未来进步的影响。我们希望利用这些结果来确定需要进一步研究的领域。里斯说。

该报告发现，与传统硅电池相比，对碳应用成本可能会在 CdTe 中产生 0.02 美元/W 至 0.04 美元/W 的优势。

通过观察当今太阳能制造国电网的碳效率，研究人员发现，与使用煤炭等更脏技术为电网供电的其他地区相比，特定地区更清洁的电网所产生的排放量是其他地区的一半。而且，尽管硅基太阳能电池目前占据市场主导地位，但 CdTe 和钙钛矿等新兴薄膜光伏技术为再次将碳强度减半提供了另一条途径。

图片：NREL

NREL 研究员 Matthew Reese 说，如果我们想实现政府间气候变化专门委员会设定的脱碳目标，剩余碳预算的六分之一可用于制造光伏组件。为了替代当今使用的能源，必须进行大量的制造工作。

最近，Maxeon Solar Technologies宣布在其 Maxeon 3 系列太阳能电池板的 40 年生命周期内超过能源回收期 100 倍和能源回收期短至 47.5 天的里程碑。

NREL 材料科学中心的中心主任 Nancy Haegel 说，PV 的一大优势在于它具有这种正反馈回路。随着我们清理电网——部分是通过向电网添加更多光伏——光伏制造将变得更加清洁，从而使光伏成为更好的产品。