随着太阳能为应对气候目标和满足电力需求而快速扩张，确保这一转型不仅可扩展而且可持续是关键挑战。诺森比亚大学主导的一项开创性研究展示了可再生能源行业如何在扩大太阳能技术生产的同时，进一步减少对环境的影响。

这项发表于《自然-通讯》期刊的研究表明，随着行业采用下一代技术，太阳能面板这一已经为减少二氧化碳排放做出重要贡献的技术将变得更加环保。研究还揭示了一个令人鼓舞的趋势：太阳能电池效率的提升，能同时带来超越仅减少温室气体排放的广泛环境效益。

这项研究由诺森比亚大学与伯明翰大学、牛津大学、华威大学合作完成。研究采用生命周期评估方法，量化了光伏技术从原材料开采到生产最先进的硅基太阳能面板(这类面板预计在2035年前将主导市场)整个过程中的环境影响。这一时间尺度至关重要，因为全球正朝着净零排放目标采取决定性行动，并大幅提升电力需求。

该研究的第一作者是诺森比亚大学ReNU项目博士生贝瑟尼·威利斯，由该校能源创新教授尼尔·贝蒂指导。研究发现，用于制造太阳能面板的电力结构构成，强烈影响着生产环节的环境影响。实现全球电力结构的切实脱碳，可节省高达82亿吨的二氧化碳当量排放。这大致相当于为实现《巴黎协定》将全球变暖控制在1.5°C目标所需剩余碳排放总额的6.3%。

贝蒂教授表示：“太阳能光伏是一项关键技术，目前就可在全球范围内用于显著减少温室气体排放并创造能源安全。这在未来十年尤为重要，因为交通、供暖和人工智能数字基础设施的应用将推动电力需求激增。”他补充道：“当我们将光伏规模扩大至太瓦级别以满足此需求时，以可持续的方式进行至关重要。我们的研究表明，通过改进制造过程，有可能显著减少包括二氧化碳排放在内的环境影响。更具体地说，我们发现，这种影响对生产太阳能面板所在地的电力结构构成很敏感，我们应努力使其尽可能脱碳。”

该研究的一个重要影响是，工业界和政策制定者可以利用它来 pinpoint 需要进一步创新的领域。例如，下一代技术能将气候影响降低6.5%，但由于太阳能电池电极的银消耗量增加，关键矿物耗竭增加了15.2%。这激励了对铜等替代材料的研发，并强调需要避免环境负担在不同类别间简单转移，而应将可持续性视为一个系统问题。

研究预测，到2035年安装的太阳能面板，在其不到一半的运营寿命内，相比传统电力来源，可至少避免250亿吨的二氧化碳排放。正如贝蒂教授同时指出的：“即使考虑了制造环节的影响，太阳能光伏在其整个生命周期内，仍然是可用且影响最低、最可持续的发电技术之一，我们应专注于现在就进行大规模部署。”这项研究为全球太阳能面板产业的绿色发展提供了科学依据，指明了通过优化电力结构和材料创新来实现可持续制造、助力全球碳减排目标的具体路径。

出版详情：作者：Bethany L. Willis等人，标题：《到2035年最大限度地节约硅光伏制造的环境成本》，发表于：《自然通讯(2026)。期刊信息：《自然通讯》

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