根據(jù)一項新的研究，歐洲可能難以實現(xiàn)到2040年由太陽能產(chǎn)生的電力占可再生能源的25％的目標(biāo)，因為生產(chǎn)光伏產(chǎn)品所需要的材料，包括稀有金屬，是不太可能滿足生產(chǎn)需求的，生產(chǎn)速度需要大幅提高。

這個新的研究著眼于目前全球生產(chǎn)的稀有金屬是否可以滿足太陽能電池組件產(chǎn)量大幅增加的需求，因為歐洲可再生能源理事會（EREC）為2040年制定了雄心勃勃的新能源目標(biāo)。根據(jù)對可利用的土地、全球的光照條件和太陽能發(fā)電轉(zhuǎn)換率的綜合計算，結(jié)果證明，從技術(shù)上來說，太陽能可提供的電力是2050年預(yù)計電力需求的7.5至9倍。但是，一些光伏產(chǎn)品的生產(chǎn)需要采用稀有金屬，這可能會限制太陽能發(fā)電總量的增長。

科學(xué)家們關(guān)注的四個主要光伏技術(shù)：晶體硅（C-Si）、非晶硅（a-Si）、鎘化碲（CdTe）和銅銦鎵硒（CIGS）。科學(xué)家認(rèn)為，到2040年，每種技術(shù)將占有25％的平等的市場份額。這反映了一個事實，雖然晶體硅目前擁有最大份額（81％），但是向其他需要消耗較少光伏材料的技術(shù)轉(zhuǎn)變已經(jīng)開始了。

研究人員對未來太陽能的發(fā)展走勢做了一個“中性”的預(yù)測——假設(shè)中等速度的技術(shù)發(fā)展逐步提高太陽能發(fā)電效率，而且發(fā)展速度與現(xiàn)行政策的預(yù)期一致。結(jié)果表明，每年用于CIGS技術(shù)的鎵銦的最大需求（以噸計）分別超過目前生產(chǎn)需求的7.3和2.8倍。即使是“樂觀”預(yù)測的情況下——隨著更加雄心勃勃的電池效率技術(shù)進(jìn)步，組件生產(chǎn)需要較少的光伏材料，但是需求仍然分別超過了目前供應(yīng)能力的3.9和1.5倍。

就鎘和銅被而言，即使當(dāng)科學(xué)家對前景作了“悲觀”的預(yù)測——技術(shù)進(jìn)步不符合目前的預(yù)期，雖然鎘和銅也沒有出現(xiàn)供應(yīng)不足的情況，但是碲的預(yù)測需求比目前的生產(chǎn)速度高30-180倍。雖然硅是地殼中最豐富的元素，只有非常高純度的硅用于太陽能產(chǎn)業(yè)。根據(jù)“中性”和“樂觀”的兩種前景預(yù)測，為了滿足需求，“中性”情況下，生產(chǎn)需要增加15倍；“樂觀”的情況下，生產(chǎn)需增加10倍。此外，來自需要使用高純硅的電子行業(yè)的競爭可能會導(dǎo)致更大的短缺。

研究表明，即使2040的太陽能發(fā)電目標(biāo)能夠?qū)崿F(xiàn)，全球的硅和稀有金屬資源儲有量依然能滿足需求，但是目前的開采和生產(chǎn)速度將成為限制因素。為了滿足未來光伏行業(yè)對原材料的需求，需要制定提高太陽能技術(shù)、增加原材料開發(fā)能力和研發(fā)新技術(shù)的戰(zhàn)略規(guī)劃。碲、銦、鎵、硒和鎘等一直是是其他工業(yè)的副產(chǎn)品，目前還沒有單獨開采。所以，新的開采、生產(chǎn)方式也可能需要長達(dá)10年的開發(fā)和研究。

由于新安裝光伏系統(tǒng)的增長率下降，回收光伏材料可以大大減少對新材料的需求。雖然納米技術(shù)能進(jìn)一步提高電池的效率，但這種技術(shù)目前正在開發(fā)中，預(yù)計到2040年，不會被廣泛使用。

信息來源：索比太陽能網(wǎng)