Koncentrēta saules enerģijas iedarbināšana uzstāda jaunu efektivitātes rekordu

Semprius, jaunuzņēmums, kas padara nelielas saules baterijas spējīgas uztvert koncentrētu saules gaismu bez dārgām dzesēšanas sistēmām, šonedēļ paziņoja, ka ir izveidojis pasaulē visefektīvāko saules bateriju paneli.

Saules izsekotājs: Šo saules moduļu klāstu testēšanai izveidoja Semprius. Moduļi ir uzstādīti uz divu asu izsekotāja, kas tos notur pret sauli.

Uzņēmuma saules paneļos tiek izmantotas mazas saules baterijas, kas izgatavotas no gallija arsenīda. Rekordiskais saules modulis satur simtiem šādu elementu, katrs apmēram ar lodīšu pildspalvu novilktas līnijas platumā, kas izvietotas zem lēcām, kas koncentrē saules gaismu 1100 reižu.

Gallija arsenīds daudz labāk absorbē saules gaismu nekā silīcijs, materiāls, ko izmanto lielākajā daļā saules bateriju, taču tas ir arī dārgāks. Turklāt, lai gan koncentrētos saules moduļos tiek izmantots mazāk pusvadītāju materiālu, tiem parasti ir nepieciešama dārga optika, dzesēšanas sistēmas un izsekošanas sistēmas, lai tie būtu vērsti pret sauli. Semprius mikromēroga saules baterijas pēc būtības daudz labāk izkliedē siltumu, padarot tās lētākas.

Semprius moduļiem ir vēl viena priekšrocība: tā kā silīcija saules baterijas efektīvi absorbē tikai šauru saules gaismas joslu, šī moduļa saules baterijas ir izgatavotas no trim gallija arsenīda slāņiem, no kuriem katrs ir pārveidots, lai pārveidotu citu saules spektra daļu elektrībā.

Trešās puses veiktie testi apliecināja, ka Semprius saules paneļa efektivitāte ir 33,9 procenti, kas ir pirmā reize, kad jebkurš saules modulis ir spējis pārveidot vairāk nekā vienu trešdaļu no saules gaismas, kas uz to krīt, elektrībā. Parastie silīcija saules paneļi parasti pārvērš mazāk nekā 15 procentus gaismas elektrībā, un silīcija saules paneļu rekords ir 22,9 procenti. Iepriekšējais jebkura saules paneļa rekords bija 32 procenti, saka Semprius.

Vienreizējie eksperimentālie moduļi ir sasnieguši augstāku efektivitāti, bet Semprius rekordu noteikšanas modulis ir paredzēts komerciālai lietošanai. Tas tika izgatavots ar tāda paša veida aprīkojumu, ko uzņēmums uzstāda nelielā rūpnīcā Hendersonā, Ziemeļkarolīnā, kuru paredzēts atvērt šovasar. Tas labi liecina par efektivitāti, ko mūsu klienti var sagaidīt, saka Džo Kers, Semprius izpilddirektors.

Semprius process veido desmitiem tūkstošu sīku saules bateriju uz vienas gallija arsenīda plāksnītes, un izmanto ķīmisko kodināšanu un robotizētu sistēmu, lai katru slāni pārnestu uz lētu substrātu. To pašu gallija arsenīda vafeli var izmantot vairākas reizes, samazinot izmaksas. Šī pieeja ir balstīta uz metodi mazu elektronikas pārnešanai no vafeles uz citiem substrātiem, ko izstrādāja Džons Rodžers, Urbana-Champaign Ilinoisas universitātes materiālu zinātnes un inženierzinātņu profesors.

Strāvas bloks: Katrs Semprius saules panelis ir izgatavots no 660 lēcu masīva, kas fokusē gaismu uz 660 mazām saules baterijām.

Koncentrēti saules paneļi izmanto izsekošanas sistēmas, lai sekotu saulei. Tie ir dārgi un var būt neuzticami, un tos nevar uzstādīt uz vairuma jumtu, tādējādi ierobežojot to pielietojumu. Tie darbojas arī tikai ļoti saulainās vietās, jo apmākušās debesis var izraisīt to jaudas samazināšanos daudz vairāk nekā parastā saules baterijas gadījumā.

Taču, samazinoties izsekošanas sistēmu izmaksām un palielinoties daudzslāņu saules bateriju efektivitātei, koncentrētie fotoelementi sāk izskatīties pievilcīgāki. Pēdējos mēnešos ir palielinājies lielas šāda veida saules moduļu instalācijas.

Semprius būvē savu rūpnīcu īpaši sarežģītā laikā saules enerģijas nozarei. Pārmērīgs piedāvājums un ražošanas izmaksu samazināšanās ir izraisījusi strauju saules paneļu cenu kritumu, apgrūtinot jaunu uzņēmumu ienākšanu tirgū un liekot dažiem esošajiem ražotājiem pārtraukt darbību.

Reaģējot uz cenu kritumu, daudzi saules enerģijas uzņēmumi, tostarp Semprius, koncentrējas uz efektivitātes uzlabošanu. Kamēr ražošana var samazināt izmaksas, paaugstināta efektivitāte samazina saules paneļu izmaksas uz vienu vatu. Vēl svarīgāk ir tas, ka tas samazina arī uzstādīšanas un saistītā aprīkojuma izmaksas, kas var būt vairāk nekā puse no saules enerģijas izmaksām. Semprius arī pēc iespējas vairāk paļaujas uz pārbaudītām ražošanas tehnoloģijām, kas varētu atvieglot ražošanas apjomu palielināšanu un samazināt izstrādes izmaksas.

Semprius ir vēl viena priekšrocība: partnerība ar Siemens. Papildus tiešā finansējuma nodrošināšanai (Siemens uzņēmumā pieder 16 procenti akciju), Siemens sniedz pieredzi ražošanā un pilnīgu saules enerģijas fermu būvniecībā, un partnerība atvieglo finansējuma nodrošināšanu no bankām.

Mazā rūpnīca, kuru Semprius plāno atvērt šovasar, spēs saražot 30 megavatus saules paneļu gadā. Semprius sagaida, ka tur ražotie paneļi dažiem lietojumiem būs konkurētspējīgi, saka Karrs. Ražošanas jaudas palielināšana līdz 100 megavatiem pietiekami samazinātu izmaksas, lai tehnoloģija konkurētu ar lētajiem Ķīnā ražotajiem saules paneļiem.

Galu galā izmaksas par vienu kilovatstundu saules enerģijai ir atkarīgas no vairākiem faktoriem, piemēram, finansējuma izmaksām, zemes izmaksām, vietējā darbaspēka likmēm, pārvades līniju tuvuma un tā tālāk. Taču Kārs uzskata, ka Semprius var ražot saules enerģiju mazāk nekā 10 centu par kilovatstundu, kas ir pietiekami zems, lai iegūtu daļu komunālo pakalpojumu tirgus daudzās jomās. Turklāt viņš saka, ka to var izdarīt bez valdības subsīdiju palīdzības.

paslēpties