一种曾被认为发展空间有限的太阳能发电技术——碲化镉光伏——正被预测将在美国迎来显著增长。

科学家团队在同行评审期刊《Joule》发表的最新研究中，对碲化镉光伏技术的未来发展进行了系统分析，并给出了乐观预期。

来自托莱多大学的物理学家参与了这项研究，其中包括杰出大学教授、麦克马斯特讲席教授兼赖特光伏创新与商业化中心主任迈克尔·赫本（Michael Heben）博士。他们与美国能源部下属的阿贡国家实验室、密苏里科技大学、科罗拉多州立大学、Sivananthan实验室以及First Solar等机构合作，共同组成能源部碲化镉加速器联盟。

研究团队梳理了碲化镉光伏技术当前面临的关键挑战，并提出了相应的研究目标和技术路线。科学家们认为，这些目标一旦实现，将有望推动该技术在2030年前达到100吉瓦级的制造产能。

赫本指出，碲化镉具有多方面优势。他表示：“碲化镉组件在炎热、潮湿等严苛气候条件下的表现优于目前主导市场的硅光伏。此外，其制造过程更多依托国内供应链，对进口限制的依赖较小，有助于提升国家能源安全。”

碲化镉光伏属于薄膜太阳能电池技术，多年来一直被视为相对于晶体硅组件的一种可靠、低成本且高效的替代方案。晶体硅目前仍占据全球太阳能市场主导地位，而碲化镉则提供了另一条技术路径。

目前，碲化镉太阳能电池是除晶体硅之外，唯一实现吉瓦级制造规模的光伏技术，并在公用事业规模的光伏电站中占据特定市场。然而，其相对较低的功率转换效率以及供应链方面的顾虑，限制了其在美国太阳能发电总量中的占比，目前约为16%。

《Joule》上的这项研究综合考虑了有利于本土制造的经济政策，以及提升功率转换效率的技术进展，论证了碲化镉光伏在未来数年内实现显著扩张的可行性和潜力。

“与硅技术相比，碲化镉在性能方面仍有较大提升空间。”赫本表示，“这种技术已经被证明非常可靠、性能可预测，而且其能量转换效率仍在持续提高。”

研究人员还重点讨论了与元素碲相关的技术和供应链发展。他们认为，随着提取和利用工艺的改进，这一作为采矿副产品获得的元素可以更加高效地被回收和使用。结合经济和产业数据，团队指出，碲的供应并未像部分制造商此前担忧的那样，成为限制碲化镉光伏扩张的关键瓶颈。

在政策、技术和供应链多重因素的共同作用下，研究团队认为碲化镉光伏技术前景光明。赫本总结道：“这项研究本质上为碲化镉光伏的进一步发展和规模化扩展提供了一份清晰的路线图。”