211service.com
Efektīvākas saules baterijas
Mainot parasto silīcija saules paneļu izgatavošanas veidu, 4. diena Enerģija , jaunuzņēmums, kas atrodas Bērnabijā, Britu Kolumbijā, ir atradis veidu, kā samazināt saules enerģijas izmaksas par 25 procentiem, saka uzņēmuma prezidents Džordžs Rubins.
Labākas šūnas: Jauns saules paneļu dizains (augšā) uzlabo to efektivitāti. Katrs panelis ir izgatavots no kvadrātveida saules bateriju blokiem. Parastajai saules baterijai (apakšā) ir nepieciešami biezi sudraba kontakti, kas bloķē gaismu un samazina elementu veiktspēju. Jaunajā dizainā ir izmantots jauns elektrods, kas novērš šos sudraba kontaktus.
Uzņēmums ir izstrādājis jaunu elektrodu, kas kopā ar pārveidotu saules bateriju struktūru ļauj saules paneļiem absorbēt vairāk gaismas un darboties ar augstāku spriegumu. Tas palielina daudzkristāliskā silīcija saules paneļu efektivitāti no aptuveni 14 procentiem līdz gandrīz 17 procentiem. Pateicoties šai augstākajai efektivitātei, Day4 saules paneļi rada vairāk enerģijas nekā parastie paneļi, tomēr tie maksās tikpat, saka Rubins. Viņš lēš, ka izmaksas uz vienu vatu saules enerģijas būtu aptuveni 3 USD, salīdzinot ar 4 USD parastajām saules baterijām. Viņš saka, ka tas nozīmēs elektroenerģijas cenas aptuveni 20 centu par kilovatstundu saulainos apgabalos, salīdzinot ar aptuveni 25 centiem par kilovatstundu.
Citas eksperimentālās saules enerģijas tehnoloģijas varētu novest pie daudz zemākām cenām — tās patiešām sola konkurēt ar vidējām elektroenerģijas izmaksām Amerikas Savienotajās Valstīs, kas ir aptuveni 10 centi par kilovatstundu. Taču šādas tehnoloģijas, tostarp uzlaboti saules koncentratori un dažas plānslāņa pusvadītāju saules baterijas, visticamāk, nebūs pieejamas gadiem ilgi. Uzņēmums saka, ka Day4 tehnoloģija varētu tikt pārdota 18 mēnešu laikā.
Parastajos saules paneļos silīcijs, kas pārvērš gaismu elektrībā, ir pārklāts ar sudraba līniju tīklu, kas vada elektronus un kalpo kā savienojuma punkti atsevišķu saules bateriju, kas veido paneli, lodēšanai. Tīkls sastāv no plānām sudraba līniju rindām, kas ieplūst biezākos vados, ko sauc par kopņu stieņiem. Day4 aizstāj šīs kopnes ar jaunu elektrodu, kas sastāv no smalku vara stiepļu rindām, kas pārklātas ar sakausējuma materiālu. Vadi ir iestrādāti līmē un izlīdzināti uz plastmasas plēves. Pārklātie vara vadi stiepjas virs tievajām sudraba līnijām un perpendikulāri tām, savienojot tās ar blakus esošajām šūnām. Jaunais elektrods vada elektrību labāk nekā sudraba līnijas, tādējādi radot mazākus jaudas zudumus. Tas arī pārklāj mazāk silīcija nekā kopnes stieņi, atstājot vairāk vietas gaismas absorbēšanai.
Turklāt jaunais elektrods ļāva Day4 pārveidot saules baterijas, lai absorbētu vairāk saules spektra un efektīvāk pārvērstu šo gaismu elektroenerģijā. Saules baterijas sastāv no diviem silīcija slāņiem. Lai gaisma pārvērstos elektrībā, tai ir jāiziet cauri pirmajam slānim un jāsasniedz otrais. Jo plānāks ir augšējais slānis, jo vairāk gaismas sasniedz otro slāni, lai to pārvērstu elektrībā. Parastā šūnā sudraba līnijas tiek nogulsnētas un pēc tam uzkarsētas līdz augstām temperatūrām, kā rezultātā metāls izkliedējas silīcijā. Virsējam slānim jābūt pietiekami biezam, lai sudrabs tam neizkliedētos un neradītu īssavienojumu starp saules baterijas slāņiem. Nomainot lielos kopnes stieņus pret jauno elektrodu, Day4 spēja padarīt plānāku saules bateriju virsējo slāni, palielinot gaismas daudzumu, ko var pārvērst elektrībā. Turklāt, tā kā sudrabs var sabojāt silīciju, tā aizstāšana ar jaunu elektrodu palielina saules baterijas jaudu.
Šī tehnoloģija izklausās diezgan aizraujoša, saka Treviss Bredfords, saules enerģijas nozares analītiķis Prometeja Ilgtspējīgas attīstības institūts enerģētikas pētniecības uzņēmums, kas atrodas Kembridžā, MA. Bredfords saka, ka jautājums ir par to, vai uzņēmums var pārvērst jaunākos sasniegumus no savas laboratorijas uz liela mēroga ražošanu, nepalielinot izmaksas.
Day4 jau ir sācis ražot saules paneļus, izmantojot savu jauno elektrodu materiālu, lai gan ne jauno saules bateriju dizainu. Uzņēmums nesen paziņoja, ka tam ir jauda katru gadu saražot pietiekami daudz saules paneļu, lai saražotu 47 megavatus elektroenerģijas. Šo pirmās paaudzes paneļu, kas izmanto parastās saules baterijas, efektivitāte ir 14,7 procenti. Uzņēmuma nākamais solis ir ieviest ražošanā savu jauno elementu dizainu un iekļaut šīs šūnas savos saules paneļos, lai uzlabotu to efektivitāti līdz 17 procentiem.