【研究】晶体硅和钙钛矿光伏组件碳足迹研究_庄园免费下载

第44卷第12期2023年12月太阳能学报ACTA ENERGIAE SOLARIS SINICAVol. 44, No. 12Dec., 2023收稿日期：2022-09-16基金项目：沪农科推字（2021）第3-4号通信作者：叶晓军（1977—），男，博士、高级工程师，主要从事光伏材料和器件方面的研究。yexiaojun@ecust.edu.cnDOI：10.19912/j.0254-0096.tynxb.2022-1408文章编号：0254-0096（2023）12-0041-06晶体硅和钙钛矿光伏组件碳足迹研究庄园1，温金城2，卞与良1，茅笑笑1，李马杰1，叶晓军1（1. 华东理工大学材料科学与工程学院，上海 200237；2. 复旦大学材料科学系，上海 200433）摘要：全球的光伏技术及其市场在清洁能源运用的不断增进下呈现快速发展趋势。为评估光伏组件在生产和制造环节对环境的影响，利用 GaBi软件以及生命周期评估（LCA）的方法进行研究和评估，主要评估对象包含晶体硅光伏组件，这些组件采用不同电池，包括发射极背钝化（PERC）太阳电池、隧穿氧化层钝化接触（TOPCon）太阳电池和异质结（HJT）太阳电池，以及新型钙钛矿太阳电池（PSCs）。计算发现现有 4 种光伏组件的典型碳足迹分别为 469.25、474.24、427.98 和 500.55 kg CO2/kW。对于晶体硅太阳电池，硅片生产所引起的碳足迹份额最大，占比达到 50%以上。对于钙钛矿太阳电池，其光伏组件由于现阶段产业化效率较低，碳足迹较大。关键词：碳足迹；光伏组件；晶体硅；钙钛矿；生命周期中图分类号：TM914.4文献标志码：A0引言光伏发电作为一种新能源发电技术，因其绿色清洁的特征而受到社会的普遍认可。为降低度电成本，实现平价上网，满足全球能源转型需求，太阳电池技术和市场一直在快速发展。目前以发射极钝化和背部接触电池（passivatedemitter and rear cell，PERC）、具 有 本 征 非 晶 层 的 异 质 结（heterojunction with intrinsic thin-layer，HJT）太阳电池和隧穿氧化层钝化接触（tunnel oxide passivated contact，TOPCon）太阳电池等为代表的单晶硅太阳电池［1-3］受到广泛关注，这些技术当前占据了 90%以上的市场份额。同时，新型钙钛矿太阳电池（perovskite solar cells，PSCs）也正处于商业验证阶段［4］。随着中国“双碳”目标的提出，亟需建立合理的评价标准和认证体系，推动光伏产业健康发展。因此，对于光伏产业的碳足迹情况以及其对环境的影响需进行进一步研究和考察。国内外对光伏技术的环境影响已有初步研究［5-6］，采用生命周期评价（life cycle asse...