211service.com
Hologrāfiskā Saule
Galvenais saules enerģijas ierobežojums šobrīd ir izmaksas, jo kristāliskais silīcijs, ko izmanto vairumam saules fotoelektrisko (PV) elementu, ir ļoti dārgs. Viena no iespējām, kā pārvarēt šo izmaksu faktoru, ir koncentrēt saules gaismu, izmantojot spoguļus vai lēcas, tādējādi samazinot kopējo silīcija laukumu, kas nepieciešams noteikta elektroenerģijas daudzuma ražošanai. Taču tradicionālie gaismas koncentratori ir apjomīgi un nepievilcīgi — mazāk nekā ideāli izmantošanai uz piepilsētas jumtiem.
Prism Solar koncentratoros silīcija saules bateriju rindas mijas ar caurspīdīgu hologrammu rindām. (ar Prism Solar atļauju)
Tagad Prism Solar Technologies no Stone Ridge, NY, ir izstrādājis konceptuālu saules moduli, kas izmanto hologrammas, lai koncentrētu gaismu, iespējams, samazinot saules moduļu izmaksas pat par 75 procentiem, padarot tos konkurētspējīgus ar elektroenerģiju, kas ražota no fosilā kurināmā.
Jaunā tehnoloģija aizvieto neizskatīgos koncentratorus ar gludiem plakaniem paneļiem, kas laminēti ar hologrammām. Uzņēmuma prezidents un izpilddirektors Riks Levandovskis saka, ka paneļi ir elegantāks risinājums tradicionālajiem koncentratoriem, un tos var uzstādīt uz jumtiem vai pat iekļaut logos un stikla durvīs.
Lewandowski saka, ka sistēmai ir nepieciešams par 25 līdz 85 procentiem mazāk silīcija nekā kristāliskā silīcija panelim ar salīdzināmu jaudu, jo fotoelektriskajam materiālam nav jāpārklāj visa saules paneļa virsma. Tā vietā PV materiāls ir sakārtots vairākās rindās. Hologrammu slānis — ar lāzeru izveidoti raksti, kas izkliedē gaismu — virza gaismu stikla slānī, kur tā turpina atstarot no stikla iekšējās virsmas, līdz atrod ceļu uz kādu no PV silīcija sloksnēm. Viņš saka, ka nepieciešamā PV materiāla samazināšana varētu samazināt izmaksas no aptuveni 4 USD par vatu līdz 1,50 USD par kristāliskā silīcija paneļiem.
Uzņēmums plāno piesaistīt vēl 6 miljonus ASV dolāru no ieinteresētajiem riska kapitālistiem un līdz gada beigām sākt ražot pirmās paaudzes moduļus, pārdodot tos par aptuveni 2,40 ASV dolāriem par vatu. Nākamās paaudzes moduļiem ar modernākām tehnoloģijām vajadzētu vēl vairāk samazināt izmaksas.
Pēc spējas koncentrēt gaismu hologrammas nav tik spēcīgas kā parastie koncentratori. Tās var reizināt uz šūnām krītošās gaismas daudzumu tikai ar koeficientu 10, savukārt uz objektīviem balstītas sistēmas var palielināt gaismu par koeficientu 100 un dažas pat līdz 1000.
Bet tradicionālie koncentratori ir sarežģīti. Tā kā lēcām vai spoguļiem, kas fokusē gaismu, ir jābūt vērstiem tieši pret sauli, tiem ir mehāniski jāseko saulei. Tie arī uzsilda saules baterijas, un tāpēc ir nepieciešama dzesēšanas sistēma. Tā rezultātā, lai gan tie novirza gaismu ar lielāku intensitāti nekā hologrammas ierīce, tie ir smagnēji… un nav tik praktiski lietošanai dzīvojamās telpās, saka Nacionālās atjaunojamās enerģijas laboratorijas pārstāvis Džordžs Duglass.
Hologrammām ir priekšrocības, kas kompensē to salīdzinoši vājo koncentrēšanās spēju. Viņi var atlasīt noteiktas frekvences un fokusēt tās uz saules baterijām, kas vislabāk darbojas šajās frekvencēs, pārvēršot maksimāli iespējamo gaismu elektrībā. Tos var arī izveidot tā, lai siltumu radošās frekvences novirzītu prom no šūnām, tāpēc sistēma nav jādzesē. Tādā veidā jūs efektīvi izmantojat tikai to saules gaismas daļu, kas patiešām ir svarīga, saka Selims Šahriārs , Atomu un fotonu tehnoloģiju laboratorijas direktors Ziemeļrietumu universitātē Evanstonā, IL.
Turklāt dažādas koncentratora moduļa hologrammas var tikt veidotas tā, lai fokusētu gaismu no dažādiem leņķiem, tāpēc tām nav vajadzīgas kustīgas daļas, lai izsekotu saulei.
Prism Solar sistēma ietver šīs priekšrocības. Tomēr, lai būtu konkurētspējīgs ar citām šodien pieejamajām saules enerģijas tehnoloģijām, uzņēmumam, iespējams, būs jāsamazina cena zem 2,40 USD par vatu, saka Christo Stojanoff, Āhenes Tehnoloģiju universitātes Vācijā emeritētais profesors.
Izpilddirektors Levandovskis saka, ka hologrāfiskie moduļi dažu gadu laikā maksās aptuveni 1,50 USD par vatu, izmantojot to otrās paaudzes tehnoloģiju, kurā saules baterijas būs iestiprinātas starp diviem stikla paneļiem, kuros ir hologrammas. Par šādu cenu viņi sāks konkurēt ar fosilo kurināmo saražoto elektroenerģiju, kas tagad maksā gandrīz trīs reizes mazāk nekā parastā saules elektrība, liecina Kalifornijā bāzētā pētniecības un konsultāciju kompānija Sanfrancisko. Saules buzz .
Moduļu intensīvā stikla izmantošana varētu palielināt to izmaksas, saka Duglass. Tomēr šāda jauna ideja par koncentratoru, izmantojot hologrammas, varētu būt ienesīgs ieguldījums, jo tam ir nepieciešams mazāk silīcija nekā plakano paneļu moduļiem un tādējādi tiek ietaupīta nauda. Lielais pieprasījums pēc saules baterijām Vācijā un citās Eiropas valstīs tagad ir pārsniedzis piedāvājumu, kas ir [izraisījis] silīcija deficītu un ražošanas trūkumu fotoelementu pasaulē, viņš saka.
Lai gan ideja par hologrāfiskiem saules koncentratoriem ir bijusi jau kopš 1980. gadu sākuma, neviens tos vēl nav komerciāli izstrādājis, norāda profesors Stojanoff, kurš ir plaši pētījis šo tehniku. Viņa uzņēmums Holotec GmbH Āhenē, Vācijā, pēta un ražo hologrāfiskos materiālus. Viņš saka, ka arī Northeast Photosciences, Hollis, NH bāzētais uzņēmums, tuvojās ražošanai, pirms tas pārtrauca darbību ar tehnoloģiju vai finansēm nesaistītu iemeslu dēļ.
Tātad, ja viss noritēs saskaņā ar plānu, Prism Solar varētu būt pirmais uzņēmums, kas ražos un pārdod hologrāfiskos saules koncentratoru moduļus.