211service.com
Veiksmingesni ir pigesni saulės elementai
Pradedanti įmonė 1366 Technologies iš Lexington, MA paskelbė apie įprastų saulės elementų gamybos patobulinimus, kurie galėtų žymiai padidinti daugiakristalinių silicio elementų efektyvumą ir sumažinti saulės energijos kainą maždaug 20 procentų.
Šviesos spąstai: Įeinanti šviesa atsispindi nuo griovelių sidabrinėje juostoje ir nukreipiama išilgai stiklo dangtelio. Šią šviesą, kuri paprastai prarandama, vėliau gali sugerti saulės elementas. Juosta su grioveliais yra vienas iš trijų patobulinimų, galinčių žymiai sumažinti saulės energijos gamybos sąnaudas.
Dėl tokio sąnaudų sumažinimo saulės energija taptų konkurencingesnė, palyginti su įprastiniais elektros energijos šaltiniais. Saulėtoje aplinkoje saulės energijos kaina gali sumažėti iki maždaug 15 ar 16 centų už kilovatvalandę, sako Craigas Lundas, 1366 Technologies verslo plėtros direktorius. Tai pigiau nei kai kurie įprasti elektros energijos šaltiniai, ypač tie, kurie naudojami didžiausio elektros poreikio metu.
1366 Technologies sukūrė tris procesus, kurie gali būti įtraukti į esamas saulės elementų gamybos linijas, kad pagerintų elementų efektyvumą. Jis parodė, kad šios technologijos gali būti naudojamos gaminant daugiakristalinius saulės elementus, kurie 18 procentų efektyviai paverčia saulės šviesą į elektros energiją. Pasak Joonki Song, „Photon Consulting“ partnerio, įsikūrusios Bostone, MA, dabartinis tokių saulės elementų pramonės standartas yra 15–16 procentų, nors efektyvumas didesnis. buvo pranešta . Bendrovė jau anksčiau demonstravo naujas technologijas, tačiau tik su labai mažais eksperimentiniais saulės elementais laboratorijoje. Dabar gaminami viso dydžio saulės elementai, naudojant įrangą, kuri naudojama didelės apimties gamyboje.
Tačiau startuolio technologijų raktas yra ne pasiektas efektyvumas, o tai, kiek mažai tas efektyvumas kainuoja. Lundas teigia, kad nauji procesai padidina saulės elementų gamybos sąnaudas tik keliais centais už vatą, tačiau ši investicija leidžia sutaupyti daug daugiau galutinio produkto sąnaudų. Padidinus kiekvieno saulės elemento generuojamos energijos kiekį, sumažėja medžiagų sąnaudos, saulės modulių gamybos (kai elementai surenkami į saulės kolektorių plokštes) ir įrengimo sąnaudos. Galų gale, pasak Lundas, sumontuotos saulės baterijos kaina sumažės 50 centų iki 80 centų už vatą.
Multimedija
Peržiūrėkite išsamią demonstraciją, kaip padidinti saulės elementų efektyvumą.
Pažiūrėkite, kaip saulės energija pasikeitė per pastaruosius 30 metų ir kur ji krypsta.
Nauji procesai, kuriuos išrado bendrovės vyriausiasis technologijų pareigūnas ir MIT mechanikos inžinerijos profesorius Emanuelis Sachsas, padidina šviesos kiekį, kurį gali sugerti saulės elementai.
Įprastame silicio saulės elemente silicyje susidarę elektronai turi išeiti iš medžiagos, kad sukurtų elektros srovę, pirmiausia nukeliaudami į viršutinį silicio sluoksnį, o paskui išilgai šio sluoksnio iki siaurų sidabrinių linijų, vadinamų pirštais. Tada pirštai nuveda elektronus į šynas, dvi ar tris ryškias sidabrines juostas, matomas daugumos silicio saulės elementų paviršiuje. Šios juostos užtemdo po jais esantį silicį, sumažindamos šviesos kiekį, kurį ląstelės gali sugerti.
Pirmasis naujas procesas, kurį sukūrė 1366 Technologies, gamina šynas su grioveliais, kurios neleidžia šviesai atsispindėti iš saulės kolektorių. Vietoj to, dėl griovelių šviesa nukreipiama palei stiklą ant saulės baterijų. Tada tą šviesą gali sugerti neužtemdytos saulės elemento sritys.
Antrasis procesas pagerina ląstelės elektronams laidžius pirštus. Nors šios sidabrinės linijos yra daug siauresnės nei šynos, ant saulės elementų jų yra daug daugiau, o kartu jos nustelbia nemažą silicio dalį. Sachsas sukūrė daug siauresnių linijų gamybos procesą, neprarandant jų laidumo. Užuot naudojęs įprastą šilkografijos technologiją, jo procese į silicio paviršių išgraviruojami latakai ir į lovelius nusodinamos sidabro dalelės. Tada į šias daleles galvanizuojant pridedamas metalas, kad būtų suformuoti pirštai. Lova išlaiko siauras linijas, tačiau leidžia sidabrą sukrauti gana aukštai, išlaikant laidumą. Paprastai šynos ir pirštai uždengia 9 procentus ląstelės paviršiaus, teigia 1366 Technologies, tačiau naudojant naujus bendrovės procesus šis šešėlis gali būti sumažintas iki 2 procentų. Kiti sukūrė šešėlių mažinimo metodus, tačiau jie buvo brangūs.
Trečiasis procesas sumažina nuo ląstelės silicio paviršiaus atsispindinčios šviesos kiekį, tekstūruodamas jo paviršių. Tai yra metodas, kurio taiko kiti, tačiau tekstūravimas atliekamas labai įprastu modeliu, kuris sukuria mažiau paviršiaus ploto nei kiti metodai. Paviršiaus plotas yra saulės elementų problema, nes elektronai dažnai yra įstrigę medžiagų paviršiuje, sako Sachsas.
Kadangi „1366 Technologies“ procesai gali būti įtraukti į esamas gamybos linijas, saulės elementų gamintojai galėtų juos greitai ir nebrangiai pritaikyti, sako Sachsas. Bendrovė stengiasi toliau mažinti sidabrinių pirštų plotį ir pagerinti tekstūrą, siekdama pasiekti 19 procentų efektyvumą.