晶体硅占全球光伏（PV）市场的90％，并保持了近30％的累计年增长率，但仅占电力容量的不到2％。为了维持这种增长轨迹，需要持续降低成本和资本支出（资本支出）。将硅晶圆减薄到远低于行业标准的160 µm，原则上既降低了制造成本，又降低了资本支出，并加快了PV制造在经济上可持续的扩张。麻省理工学院Tonio Buonassisi团队探讨了围绕采用薄硅晶片的两个问题：（a）薄晶片的市场收益是什么？ b）采用薄晶圆的技术挑战是什么？研究人员使用全面的技术经济框架，重新评估了薄硅对于当前和未来光伏模块的优势和挑战。当采用具有足够好的表面钝化特性的先进技术概念时，对于50 μm的晶片和160 μm的晶片都可以达到相同的高效率。然后，根据多晶硅到模块的制造资本支出，模块成本和公用事业光伏系统的平均电费（LCOE），量化了薄硅晶片的经济效益。特别是，LCOE倾向于在所有研究的器件架构中使用更薄的晶圆，并且与160μm晶圆的价格相比，有可能减少5％以上。随着模块效率的进一步提高，采用50 μm晶圆的先进设备概念可以将制造资本支出降低48％，模块成本降低28％，LCOE降低24％。此外，采用了可持续增长模型来调查2030年的PV部署方案。发现即使在非常激进的财务方案下，最新的行业概念也无法实现气候目标，因此降低资本支出的好处晶圆有利于更快地采用PV。最后，讨论了剩余的技术挑战和创新领域，以使高生产率的薄硅晶圆PV组件的制造成为可能。

Revisiting Thin Silicon for Photovoltaics: A Technoeconomic Perspective

Energy & Environmental Science, 2019

DOI: 10.1039/C9EE02452B.

https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2019/ee/c9ee02452b#!divAbstract