211service.com
Jaunas ražošanas tehnoloģijas varētu nozīmēt lētākas saules baterijas
Jauns veids, kā izveidot plānus, viendabīgus pārklājumus, kas izstrādāts Raisa universitātē, varētu samazināt parasto silīcija saules bateriju izgatavošanas izmaksas un pavērt ceļu jauna veida saules baterijām, kas ir daudz efektīvākas vai lētākas nekā parastās.
Saules iekārta: Natcore Technology izpilddirektors demonstrē AR-Box prototipu, kurā pretatstarojošu pārklājumu uzklāšanai tiek izmantota jauna uz šķidrumu balstīta uzklāšanas tehnoloģija.
Tehnoloģiju, ar kuras palīdzību pārklājumi tiek uzklāti zemas temperatūras, šķidruma bāzes procesā, nevis tagad izmantotajā augstas temperatūras gāzes procesā, tiek komercializēta Natcore Technology, starta uzņēmums Red Bank, Ņūdžersijā. Uzņēmums plāno izmantot tehnoloģiju, lai aizstātu standarta soli parasto saules bateriju ražošanā, pievienojot silīcija plāksnēm pretatstarojošu pārklājumu, lai palīdzētu tām absorbēt vairāk gaismas. Tas piedāvās arī modernāku pretatstarošanas tehnoloģiju, ko sauc par melno silīciju.
Tajā pašā laikā Natcore izstrādā progresīvākus procesa lietojumus, tostarp saules bateriju izgatavošanu, kas izgatavotas no oglekļa nanocaurulēm vai nanomēroga kristāliem, ko sauc par kvantu punktiem. Šādas saules baterijas, iespējams, prasīs vairākus gadus, lai tās komercializētu, taču tās varētu ievērojami pārspēt parastās saules baterijas. Nano saules baterijas ir izmēģinātas jau iepriekš, taču uzņēmums domā, ka tā jaunā ražošanas tehnoloģija varētu padarīt tās par pieņemamām cenām.
Aizvietojot augstas temperatūras procesus parastajā ražošanas līnijā, process uz šķidruma bāzes var samazināt ražošanas izmaksas. Natcore izpilddirektors Čārlzs Provini lēš, ka parastās pārklāšanas mašīnas aizstāšana ar kādu no viņa uzņēmuma ražotajām pārklāšanas mašīnām varētu ietaupīt aptuveni 1 miljonu ASV dolāru no elektroenerģijas izmaksām gadā.
Ražotāji pašlaik neizmanto uz šķidrumu balstītus procesus pretatstarošanas pārklājumiem, jo ir bijis grūti padarīt pārklājumu pietiekami viendabīgu saules baterijām. Problēma rodas no tā, kā parasti darbojas šķidrais process. Pārklājums veidojas kā reaģenti šķidrumā, kas mijiedarbojas ar virsmu. Kad reaģenti tiek izlietoti, mainās nogulsnēšanās ātrums, kā rezultātā mainās pārklājuma biezums. Pētnieki no Rice pievērsās šai problēmai, izstrādājot sistēmu nepārtrauktai reaģentu papildināšanai, vienlaikus rūpīgi uzraugot plēvju biezumu.
Viens no Natcore uzlabotajiem nano saules bateriju projektiem ietver kvantu punktu slāņu uzklāšanu uz silīcija saules baterijas. Kvantu punkti ir paredzēti, lai absorbētu krāsas, kuras silīcijs neuzņem, tādējādi, iespējams, dubultojot saules bateriju efektivitāti. Tas ir izmēģināts jau iepriekš, taču kvantu punktu slāņa veidošanai ir nepieciešama dārga apstrādes tehnoloģija, un ir izrādījies grūti izvietot kvantu punktus, lai izvairītos no nevēlamām elektriskām izlādēm starp tiem. Natcore process ir lēts, un tas nodrošina iespēju kontrolēt kvantu punktu izvietojumu, pārklājot tos ar silīcija dioksīda slāni, kas darbojas kā starplikas. Uzņēmums ir nolēmis sākt ar parasto silīcija saules bateriju pārklājumu, lai nozarei būtu vieglāk pārņemt šo tehnoloģiju, bet galu galā varētu atteikties no silīcija plāksnēm pilnībā uz kvantu punktiem balstītai saules baterijai, kas izmanto vairāk nekā viena veida kvantu elementus. punkts, lai efektīvi absorbētu visu viļņu garumu diapazonu saules gaismā.
Vēl viens dizains, ko Natcore izstrādā kopā ar Kodak, ietver šķidruma nogulsnēšanas procesa izmantošanu, lai pārklātu oglekļa nanocauruļu tīklu ar saules pusvadītāju materiālu, lai ražotu plānas, elastīgas saules baterijas. Natcore saka, ka saules baterijas, kas izmanto šo dizainu, varētu būt tikpat efektīvas kā parastās silīcija saules baterijas, taču to izgatavošana maksā apmēram uz pusi mazāk, galvenokārt tāpēc, ka tās varētu izgatavot ar to pašu aprīkojumu, ko Kodak izmantoja fotofilmu izgatavošanai. Tā kā saules baterijas būtu vieglas un elastīgas, tās būtu arī vieglāk uzstādīt, samazinot uzstādīšanas izmaksas uz pusi, lēš Natcore.
Endrjū Barons, Rīsa universitātes ķīmijas un materiālu zinātnes profesors, kurš izstrādāja šķidrās nogulsnēšanas tehnoloģiju, saka, ka oglekļa nanocaurules dizains ir tuvāk komercializācijai nekā kvantu punktu projekts. Viņš saka, ka pētnieki ir izveidojuši mazus saules bateriju prototipus — atlikušais izstrādes darbs ir saistīts ar ražošanas detaļu izstrādi. Kvantu punktu saules baterijas joprojām ir agrīnā stadijā - pētnieki tikai līdz šim ir izmantojuši šķidro procesu, lai parādītu, ka ir iespējams sadalīt kvantu punktus pēc vajadzības. Viņi vēl nav uzbūvējuši saules baterijas.
Natcore ir piesaistījis aptuveni 6 miljonus ASV dolāru, izmantojot publisko piedāvājumu Kanādas biržā. Tā ir arī parakstījusi kopuzņēmuma līgumus ar uzņēmumiem Ķīnā un Itālijā. Uzņēmums plāno licencēt savu tehnoloģiju citiem, nevis ražot saules baterijas pats. Pašlaik tiek testēta komerciāla mēroga šķidrās nogulsnēšanas iekārtas prototipa versija, un Provini saka, ka uzņēmumam ir četri saules bateriju ražotāji, lai iegādātos iekārtas komerciālo versiju, ja uzņēmums izpildīs noteiktus tehniskos pavērsienus.