211service.com
Drošāks veids, kā pārklāt ilgstošas saules baterijas
Divu Kvebekas universitāšu izveidots uzņēmums saka, ka ir izstrādāts drošāks veids, kā kristāliskā silīcija saules baterijām pievienot pretatstarojošus pārklājumus, kas arī palielina to kalpošanas laika enerģijas ieguvi.
Sauļošanās krēms: Sixtron tehniķis tur saules bateriju, kas pārklāta ar uzņēmuma silīcija karbīda pretatstarojošu pārklājumu. Process ir drošāks un to var integrēt esošajās ražošanas līnijās.
Saules fotoelementu tirgū pat vismazākais efektivitātes uzlabojums var būtiski ietekmēt ražotāju darbības rezultātus, tāpēc pretatstarojošie pārklājumi ir tik svarīgi. Šie plānie pārklājumi, kuru dēļ saules baterijas kļūst zilas, maksimāli palielina saules gaismas absorbciju un samazina virsmas defektus, kas var samazināt veiktspēju.
Tomēr vispopulārākā pārklāšanas metode - silīcija nitrīda plēves tvaiku pārklāšana, izmantojot silāna gāzi - ir saistīta ar lielu risku. Silāns var aizdegties, saskaroties ar gaisu; gāzes transportēšana ir dārga, un silīcija elementu ražotājiem ir jāiegulda īpašās uzglabāšanas, ventilācijas un citos drošības pasākumos, lai novērstu negadījumus.
Kaitējuma potenciāls ir milzīgs, saka Ajeet Rohatgi , Džordžijas Tehnoloģiju institūta Fotoelementu pētniecības centra direktors. Šādā veidā pārklātas šūnas ietekmē arī parādība, ko sauc par gaismas izraisītu degradāciju, kas notiek vienu reizi pēc pirmajām 24 līdz 48 stundām pēc saules gaismas iedarbības. Viņš saka, ka šūnā ar 18 procentu efektivitāti jūs redzēsiet efektivitātes samazināšanos [gandrīz uzreiz] līdz 17,7 vai 17,5 procentiem, un jūs to esat zaudējis visas šūnas darbības laikā.
Rohatgi un viņa pētnieku komanda Georgia Tech ir pavadījuši pēdējos 18 mēnešus, izmēģinot jaunu bezsilāna procesu pretatstarojošas plēves uzklāšanai saules baterijām, ko izstrādāja Monreāla. Sixtron uzlaboti materiāli . Pārklājums — silīcija karbīda nitrīda materiāls ar tirdzniecības nosaukumu Silexium — samazina gaismas izraisīto noārdīšanos līdz pat 88 procentiem.
Kristāliskā silīcija vafeles, kuras parasti ir leģētas ar boru, satur arī skābekli. Kad saules gaisma pirmo reizi sasniedz jaunu šūnu, tā izraisa bora un skābekļa apvienošanos, kā rezultātā šūnu efektivitāte pasliktinās par 3–5 procentiem. Pētnieki atklāja, ka, pievienojot Silexium plēvi, daļa no pārklājuma oglekļa izkliedējas lielākajā daļā silīcija vafeles. Viņi uzskata, ka ogleklis konkurē ar boru, lai izveidotu saiti ar skābekli. Tā kā bora saistīšanai ir mazāk skābekļa, gaismas izraisīta degradācija lielā mērā tiek novērsta.
Džordžijas Tehnikas fotoelektrisko pētījumu centra direktora asistents Abasifreke Ebong saka, ka, lai apstiprinātu, ka tas notiek, nākamais solis ir izpētīt skābekļa saturu saules plāksnēs pēc tam, kad tās ir izņemtas no kurināmās krāsns. Ja skābeklis ir zemāks, teorija ir spēkā. Viņš saka, ka tie ir dati, kurus mēs gaidām.
Saskaņā ar Sixtron vecākais viceprezidents Maiks Deiviss (Mike Davies), katrs 0,1 procents no neto efektivitātes, kas ietaupīts no gaismas izraisītas degradācijas, vidēji palielina peļņas normu par 600 000 $ katrai 60 megavatu šūnu ražošanas līnijai.
Sixtron sistēma novērš silāna gāzes risku, tā vietā paļaujoties uz patentētu cieto polimēru materiālu, kas satur silīciju un oglekli. Izmantojot siltumu un spiedienu, šūnu pārklāšanas procesā cietā viela tiek pārveidota par mazāk bīstamu metilsilāna gāzi. Cietās vielas pārveide par gāzi notiek uzņēmuma gāzes apstrādes skapju sistēmā, ko sauc par SunBox, kas ir paredzēta, lai tieši pievienotu nozares standarta sistēmām, kas pastāv lielākajā daļā šūnu ražošanas līniju.
Džošua Pīrss Karalienes universitātes Kingstonas (Ontario štatā) progresīvo materiālu profesors saka, ka Sixtron, iespējams, pārspīlē risku, ko rada silāna izmantošana fotoelektrisko elementu iekārtā. Viņš saka, ka pastāv standarta drošības procedūras, kas padara darbu fotoelementu rūpnīcā ļoti drošu. Tomēr viņš piebilst, ka viss, lai samazinātu fotoelementu izmaksas, pat ja tas ir neliels, ir liels ieguldījums.
Sixtron saka, ka tas jau sadarbojas ar trim labākajiem fotoelektrisko elementu ražošanas iekārtu piegādātājiem Vācijā, un to interesē vairāki citi. Uzņēmums plāno iznomāt sistēmu par aptuveni tādām pašām izmaksām kā uz silānu balstītas sistēmas izmantošana. Svarīgi ir tas, ka tas ļauj izvairīties no nepieciešamības izmantot citas gaismas izraisītas degradācijas samazināšanas stratēģijas, kuru pamatā ir alternatīvas ražošanas metodes vai dārgāku plāksnīšu izmantošana, kas leģētas ar galliju.