Efektīvākas un lētākas saules baterijas

Uzsācējs 1366 Technologies no Leksingtonas, MA ir paziņojis par uzlabojumiem tradicionālajā saules bateriju ražošanā, kas varētu ievērojami palielināt daudzkristāliskā silīcija elementu efektivitāti un samazināt saules enerģijas izmaksas par aptuveni 20 procentiem.





Gaismas slazds: Ienākošā gaisma atstarojas no rievām sudraba joslā un tiek novirzīta gar stikla pārsegu. Šo gaismu, kas parasti tiek zaudēta, pēc tam var absorbēt saules baterija. Rievu josla ir viens no trim uzlabojumiem, kas varētu ievērojami samazināt saules enerģijas ražošanas izmaksas.

Šāda izmaksu samazināšana padarītu saules enerģiju konkurētspējīgāku salīdzinājumā ar tradicionālajiem elektroenerģijas avotiem. Saulainā vidē tas varētu samazināt saules enerģijas izmaksas līdz aptuveni 15 vai 16 centiem par kilovatstundu, saka Kreigs Lunds, 1366 Technologies biznesa attīstības direktors. Tas ir lētāk nekā daži tradicionālie elektroenerģijas avoti, īpaši tie, ko izmanto elektroenerģijas pieprasījuma maksimālās slodzes laikā.

Uzņēmums 1366 Technologies ir izstrādājis trīs procesus, kurus var iekļaut esošajās saules bateriju ražošanas līnijās, lai uzlabotu šūnu efektivitāti. Tas ir parādījis, ka šīs tehnoloģijas var izmantot, lai ražotu daudzkristālu saules baterijas, kas ir par 18 procentiem efektīvas, pārvēršot saules gaismu elektroenerģijā. Pašreizējais nozares standarts šādām saules baterijām ir no 15 līdz 16 procentiem, saskaņā ar Joonki Song, Photon Consulting partneris, kas atrodas Bostonā, MA, lai gan efektivitāte ir augstāka. ir ziņots . Uzņēmums jau iepriekš ir demonstrējis jaunās tehnoloģijas, taču tikai ar ļoti mazām, eksperimentālām saules baterijām laboratorijā. Tagad tas ir izgatavots pilna izmēra saules baterijas, izmantojot liela mēroga ražošanā izmantoto aprīkojumu.



Tomēr starta tehnoloģiju atslēga nav sasniegtā efektivitāte, bet gan tas, cik maz šī efektivitāte maksā. Lunds saka, ka jaunie procesi palielina tikai dažus centus par vatu saules bateriju izgatavošanas izmaksām, taču šīs investīcijas rada daudz lielāku izmaksu ietaupījumu galaproduktā. Katras saules baterijas ģenerētās enerģijas daudzuma palielināšana samazina materiālu izmaksas, saules moduļu ražošanas izmaksas (kurā šūnas tiek samontētas saules paneļos) un uzstādīšanas izmaksas. Visbeidzot, Lund saka, ka uzstādītā saules paneļa izmaksas tiks samazinātas par 50 centiem līdz 80 centiem par vatu.

Multivide

  • Noskatieties detalizētu demonstrāciju, kā padarīt saules baterijas efektīvākas.

  • Skatiet, kā saules enerģija ir mainījusies pēdējo 30 gadu laikā un kur tā virzās.

Jaunie procesi, ko izgudroja uzņēmuma galvenais tehnoloģiju vadītājs un MIT mašīnbūves profesors Emanuels Sakss, palielina gaismas daudzumu, ko saules baterijas var absorbēt.

Parastā silīcija saules baterijā elektroniem, kas rodas silīcijā, ir jāizkļūst no materiāla, lai radītu elektrisko strāvu, vispirms virzoties uz silīcija augšējo slāni un pēc tam pa šo slāni, lai sašaurinātu sudraba līnijas, ko sauc par pirkstiem. Pēc tam pirksti novada elektronus uz kopnēm, divām vai trim pamanāmām sudraba joslām, kas redzamas uz lielākās daļas silīcija saules bateriju virsmas. Šīs joslas aizēno zem tām esošo silīciju, samazinot gaismas daudzumu, ko šūnas var absorbēt.



Pirmais jaunais 1366 Technologies izstrādātais process rada rievotas kopnes, kas neļauj gaismai atstaroties no saules paneļa. Tā vietā rievas izraisa gaismas novirzīšanu gar stiklu saules paneļu augšpusē. Pēc tam šo gaismu var absorbēt saules baterijas neaizēnotās vietas.

Otrais process uzlabo šūnas elektronus vadošos pirkstus. Lai gan šīs sudraba līnijas ir daudz šaurākas nekā kopnes, uz saules baterijas to ir daudz vairāk, un kopā tās aizēno ievērojamu silīcija daļu. Sachs izstrādāja procesu daudz šaurāku līniju izgatavošanai, nezaudējot to vadītspēju. Tā vietā, lai izmantotu parasto sietspiedes tehnoloģiju, viņa process ietver silīcija virsmas iegravēšanu un sudraba daļiņu nogulsnēšanos tajās. Pēc tam šīm daļiņām, izmantojot galvanizāciju, pievieno metālu, lai izveidotu pirkstus. Sile saglabā līnijas šauras, bet ļauj sudrabu sakraut salīdzinoši augstu, saglabājot vadītspēju. Parasti kopnes un pirksti aizēno 9 procentus no šūnas virsmas, norāda 1366 Technologies, taču ar uzņēmuma jaunajiem procesiem šo ēnojumu var samazināt līdz 2 procentiem. Citi ir izstrādājuši paņēmienus ēnojuma samazināšanai, taču tie ir bijuši dārgi.

Trešais process samazina no šūnas silīcija virsmas atstarotās gaismas daudzumu, teksturējot tās virsmu. Šī ir pieeja, ko izmantojuši citi, taču teksturēšana tiek veikta ļoti regulārā veidā, kas rada mazāku virsmas laukumu nekā citas pieejas. Virsmas laukums ir problēma saules baterijās, jo elektroni bieži tiek iesprostoti materiālu virsmā, saka Sachs.



Tā kā 1366 Technologies procesus var iekļaut esošajās ražošanas līnijās, saules bateriju ražotāji tos varētu pieņemt ātri un lēti, saka Sachs. Uzņēmums strādā, lai vēl vairāk samazinātu sudraba pirkstu platumu un uzlabotu tekstūru, ar mērķi sasniegt 19 procentu efektivitāti.

paslēpties