生产碲化镉和硅光伏的用能和碳

超越传统的光伏（PV）的成本和效率指标，这项工作评估了两种主要技术（CdTe和Si）的具体化能源、体现碳和能源回收时间对全球脱碳目标的影响。通过促进脱碳目标，评估了光伏技术类型、技术进步、能源电网组合和回收利用的相对影响。如果实现了最高碳强度的情景，剩余的估计全球碳预算的2%-14%可能会被用于制造模块，而不包括它们的系统平衡。应用碳成本表明，相对于使用相同能量组合制造的硅光伏，CdTe可能具有额外的0.02–$0.04/W美元的价值。由于挑战的规模，任何导致增加薄膜光伏部署和/或通过改变制造电网组合来显著减少部署光伏的具体碳的行动，在帮助世界保持在其剩余的估计碳预算内方面都具有明显的价值。

结论

这项工作对主导光伏技术（Si和CdTe）的具体能量、EPBT和体现能量进行了最新的评估，并将其纳入IPCC估计的剩余碳预算。具体来说，对最先进的硅和CdTe光伏组件进行了建模，以考虑技术进步、光伏类型、能源电网混合和回收的影响。研究发现，在生产这些模块以实现全球脱碳的过程中，可能会消耗多达2%-14%的碳预算——这还不包括系统的平衡（如框架和逆变器）。编译 陈讲运

虽然在尽可能短的时间内取代碳排放能源至关重要，但值得研究清洁能源的具体碳和能源，并确定减少其总体影响的关键考虑因素。

研究发现，最大的机会来自于制造今天的低碳密集型能源混合物（23），随着电网脱碳，还将获得另外两个因素。由于Si固有的高具体化能量，CdTe的冲击比Si低2-33。这是因为玻璃和铝对环境影响的贡献最大，而CdTe本身的影响可以忽略不计。其他薄膜技术，如钙钛矿PV，以类似结构的大规模生产（例如，具有铝框架的玻璃/玻璃结构），预计将遵循类似的趋势。额外的技术进步，如环境效率提高和增加能源产量（双面性，改善寿命）可以提供两位数的收益。虽然对回收进行了评估，但考虑到预期的循环流和对光伏不断增长的需求，回收将不会成为实现脱碳目标的一个重要因素。目前，回收似乎是由材料和政策的临界性/感知毒性驱动的，但在下一代架构和技术中，体现能源可能开始驱动循环。

而在美国，25%的累积光伏装机>是CdTe，2020年全球光伏生产能力非常不同，>为90%。等待CdTe或一种新兴的薄膜技术扩大规模而不是实施硅将是从这一分析中吸取的错误教训，因为这将使现有的化石燃料的排放永久化。然而，由于挑战的规模，任何行动，导致增加部署薄膜和/或显著减少体现二氧化碳排放的全球部署光伏通过改变整体网格组合用于制造光伏有证明价值帮助世界保持在其剩余的估计碳预算。

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