211service.com
Lētāki augstas efektivitātes saules paneļi
Ķīnas saules paneļu ražotājs Suntech Power ir izstrādājis jaunu procesu silīcija plāksnīšu izgatavošanai saules baterijām, kas varētu samazināt saules enerģijas izmaksas par 10 līdz 20 procentiem.
Saules kristāli: Jaunajā Suntech saules panelī ir iekļautas šūnas, kas izgatavotas, izmantojot jaunu silīcija plāksnīšu liešanas procesu. Šūnas — mazākie kvadrāti paneļa iekšpusē — ir pa pusei monokristāliski (šūnu tumšie apgabali) un pa pusei daudzkristāliski (raibās zonas).
Visefektīvākās silīcija saules baterijas izmanto vafeles, kas sastāv no viena silīcija kristāla. Izgatavojot ar jauno procesu, šīs augstas kvalitātes monokristāliskās vafeles maksā apmēram tikpat, cik zemākas kvalitātes daudzkristāliskās vafeles, vai, iespējams, uz pusi mazāk nekā monokristāliskās vafeles, kas izgatavotas, izmantojot parastos procesus. (Vafeļu izmaksas ir tikai daļa no saules enerģijas izmaksām, tāpēc process, kas var maksāt uz pusi mazāk, samazina kopējās izmaksas tikai par 10 līdz 20 procentiem.)
Procesa pamatā esošā ideja tika patentēta pirms vairāk nekā 20 gadiem, taču patentu īpašnieki to nekad komerciāli neizstrādāja. Patentu termiņš beidzās apmēram pirms trim gadiem, un vairāki uzņēmumi - JA Solar, LDK Solar un Renesola, papildus Suntech - nesen paziņoja, ka viņiem ir izdevies panākt, ka process darbojas.
Stjuarts Venhems, Suntech CTO, šonedēļ Sietlā notikušajā saules enerģijas konferencē aprakstīja progresu un teica, ka uzņēmums jau ir sācis pārdot saules paneļus, kas izgatavoti, izmantojot šo procesu.
Šīs ziņas var radīt problēmas uzņēmumiem Amerikas Savienotajās Valstīs un citur, kas cer komercializēt jaunas plānslāņa saules enerģijas tehnoloģijas. Teorētiski plānslāņa tehnoloģija ir lētāka par vienu vatu nekā silīcija tehnoloģija. Taču tā ražotājiem ir bijis grūti konkurēt ar Ķīnas parasto silīcija saules paneļu ražotājiem, kuri ir pastāvīgi samazinājuši izmaksas, daļēji uzlabojot ražošanas metodes un daļēji tāpēc, ka valdības atbalsts ir ļāvis viņiem ātri palielināt ražošanu.
Augstas kvalitātes monokristālisko vafeļu izgatavošana parasti ietver silīcija karsēšanu līdz virs 1400 °C (augstākai par tā kušanas temperatūru) un pēc tam sēklu kristāla iegremdēšanu kausējumā. Liets, no kuras tiks izgrieztas vafeles, veidojas, pakāpeniski velkot sēklu uz augšu, kad silīcijs ap to kristalizējas. Tas notiek vienas līdz divu dienu laikā, un šajā laikā silīcija baseins ir jāuztur karsts, kas prasa daudz enerģijas. Gan enerģijas patēriņš, gan lēnais ražošanas ātrums padara procesu dārgu. Daudzkristālisku lietņu izgatavošana ir ātrāka un mazāk energoietilpīga — silīcijs tiek izkausēts un pēc tam atdzesēts. Nav nepieciešams silīciju uzturēt karstu, taupot enerģiju, taču no šiem materiāliem izgatavotās šūnas ir daudz mazāk efektīvas.
Suntech ir izstrādājis veidu, kā veidot monokristālisku materiālu, izmantojot modificētu daudzkristāliskā procesa versiju.
Tajā tiek izmantoti sēklu kristāli, bet tā vietā, lai pakāpeniski izvilktu no silīcija (kā ar parasto monokristālisko procesu), tie ir sakārtoti tīģeļa apakšā un pilnībā pārklāti ar izkausētu silīciju. Tad caur tīģeļa dibenu tiek ekstrahēts siltums, nodrošinot, ka kristalizācija sākas apakšā, kur atrodas sēklas.
Tas būtībā ir process, kas patentēts pirms gadu desmitiem. Uzlabojumi Suntech ir palīdzējuši pārvarēt vienu no procesa galvenajām problēmām: izkausētais silīcijs, saskaroties ar tvertnes malām, veido savas sēklas, un rezultātā galīgā silīcija plāksne ir monokristāliska iekšpusē un daudzkristāliska pret trauka malām. ārpusē.
Suntech izdomāja, kā samazināt daudzkristālisko laukumu līdz minimumam: iegūtais stieņa 70 procenti ir monokristālisks. Tīras monokristāliskas vafeles ir izgatavotas no lietņa centra. Tiek izmantots arī materiāls uz malām, kas ir pa pusei monokristālisks un puse multikristālisks. No tā izgatavotās šūnas izrādās par aptuveni 10 procentiem efektīvākas nekā parastās daudzkristāliskās šūnas, kas ir gandrīz tikpat efektīvas kā tīri monokristāliskas šūnas.
Wenham saka, ka procesā var izmantot esošās vafeļu apstrādes iekārtas, tāpēc to var ātri palielināt. Viņš saka, ka šis process varētu būt diezgan mainošs fotoelementu jomā, jo tas piedāvā daudz augstāku veiktspēju par zemākām izmaksām.
Wenham saka, ka Suntech sagaida, ka nākamajos divos gados liela daļa nozares ieviesīs līdzīgu tehnoloģiju. Tā kā pamatprincips vairs nav patentēts, daudzi uzņēmumi ir spējuši izstrādāt savas tā versijas. Viņš saka, ka Suntech vēlas patentēt tehnoloģijas, kas saistītas ar jauno materiālu izmantošanu saules paneļu ražošanā.