气候变化威胁太阳能电池效率：MIT研究揭示影响
21世纪两件事必然发生：地球变暖、太阳能电池板部署增加。考虑这两因素，全球变暖将如何影响未来几十年太阳能发电？光伏电池对温度敏感，性能主要取决于气溶胶浓度、大气水汽含量等局地气象条件。最流行硅光伏技术随温湿度升高性能下降。虽有研究探讨温升对电池性能影响，但太阳辐照变化预测仍不确定。MIT研究者提出硅光伏电池全球性能气候变化影响的简单预测。用代表性浓度路径（RCP）4.5情景分析光伏装机影响，预测温室气体排放2040年达峰，2100年全球平均温升1.8开尔文。
太阳能电池随温升输出下降
太阳能电池板由多个光伏电池组成。光子撞击原子释放电子形成电流，同时产生正电“空穴”反向流动。电池效率取决于电子与空穴复合速度：复合越快，输出越低（因脱离导带）。复合速率与温度成正比，环境变暖导致太阳能电池板输出下降。温度几乎全球上升，电池效率预期普遍下降，但地区差异大。最受影响（最差）地区为中亚、南非、美国南部。平均每升温1度，光伏电池输出下降0.45%。硅光伏装机能量输出将减少近15 kWh/kWp，部分地区损失达50 kWh/kWp。研究者制作全球地图显示各地区能量输出变化程度。
参考文献：arXiv:1908.00622
21世纪硅光伏装机全球能量输出变化估算
仅为代表性数值
研究者提到-0.45%/K仅为代表值。材料科学进步未来可能大幅改变数字。如带隙更高的碲化镉，能量输出下降幅度小得多。未来太阳能装机可更耐温度变化。此外，全球变暖非唯一降低电池效率因素。辐照和湿度变化特别是影响到达面板阳光。规划未来绿色可再生能源系统需综合考虑所有因素。
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