211service.com
Veiksmingesni saulės elementai
Pakeitus įprastų silicio saulės baterijų gamybos būdą, 4 diena Energija , startuolis, įsikūręs Burnaby mieste, Britų Kolumbijoje, rado būdą, kaip sumažinti saulės energijos sąnaudas 25 proc., sako bendrovės prezidentas George'as Rubinas.
Geresnės ląstelės: Naujas saulės kolektorių dizainas (viršuje) pagerina jų efektyvumą. Kiekviena panelė pagaminta iš kvadratinių saulės elementų matricų. Įprastam saulės elementui (apačioje) reikalingi stori sidabriniai kontaktai, kurie blokuoja šviesą ir sumažina elemento našumą. Naujame dizaine naudojamas naujas elektrodas, kuris pašalina šiuos sidabrinius kontaktus.
Bendrovė sukūrė naują elektrodą, kuris kartu su pertvarkyta saulės elementų struktūra leidžia saulės kolektoriams sugerti daugiau šviesos ir veikti esant didesnei įtampai. Tai padidina daugiakristalinio silicio saulės baterijų efektyvumą nuo pramonės standarto maždaug 14 procentų iki beveik 17 procentų. Dėl šio didesnio efektyvumo Day4 saulės baterijos generuoja daugiau energijos nei įprastos plokštės, tačiau jos kainuos tiek pat, sako Rubinas. Jis apskaičiavo, kad saulės energijos vato kaina būtų apie 3 USD, palyginti su 4 USD įprastų saulės elementų. Jis sako, kad tai reiškia, kad saulėtose vietose elektros kaina bus apie 20 centų už kilovatvalandę, o nuo maždaug 25 centų už kilovatvalandę.
Kitos eksperimentinės saulės energijos technologijos gali lemti daug mažesnes kainas – iš tiesų jos žada konkuruoti su vidutine elektros kaina JAV, kuri yra apie 10 centų už kilovatvalandę. Tačiau tokios technologijos, įskaitant pažangius saulės koncentratorius ir kai kuriuos plonasluoksnius puslaidininkinius saulės elementus, tikriausiai nebus prieinamos daugelį metų. „Day4“ technologija gali būti parduodama per 18 mėnesių, teigia bendrovė.
Įprastose saulės baterijose silicis, paverčiantis šviesą į elektrą, yra padengtas sidabrinių linijų tinklu, kuris praleidžia elektronus ir tarnauja kaip sujungimo taškai, sujungiantys atskirus saulės elementus, sudarančius skydą. Tinklas susideda iš plonų sidabrinių linijų eilių, kurios patenka į storesnius laidus, vadinamus šynų juostomis. Day4 pakeičia šias šynas nauju elektrodu, kurį sudaro plonų varinių laidų eilės, padengtos lydinio medžiaga. Laidai yra įterpti į klijus ir sulygiuoti ant plastikinės plėvelės. Dengti variniai laidai eina ant plonų sidabrinių linijų ir statmenai joms, jungiant jas su kaimyninėmis ląstelėmis. Naujasis elektrodas geriau praleidžia elektrą nei sidabrinės linijos, todėl energijos nuostoliai mažesni. Jis taip pat dengia mažiau silicio nei šynos, todėl paliekama daugiau erdvės šviesai sugerti.
Be to, naujasis elektrodas leido Day4 pertvarkyti saulės elementus, kad jie sugertų daugiau saulės spektro ir efektyviau paverstų šią šviesą elektra. Saulės elementus sudaro du silicio sluoksniai. Kad šviesa būtų paversta elektra, ji turi praeiti per pirmąjį sluoksnį ir pasiekti antrąjį. Kuo plonesnis viršutinis sluoksnis, tuo daugiau šviesos pasiekia antrąjį sluoksnį, kuris virsta elektra. Įprastoje ląstelėje sidabro linijos nusodinamos ir kaitinamos iki aukštos temperatūros, dėl kurios metalas išsisklaido į silicį. Viršutinis sluoksnis turi būti pakankamai storas, kad sidabras pro jį neišsisklistų ir nesukurtų trumpojo jungimo tarp saulės elemento sluoksnių. Pakeitus dideles šynų juostas nauju elektrodu, Day4 pavyko padaryti viršutinį saulės elementų sluoksnį plonesnį, padidinant šviesos kiekį, kurį galima paversti elektra. Be to, kadangi sidabras gali sugadinti silicį, jį pakeitus nauju elektrodu, padidėja saulės elemento galia.
Ši technologija skamba gana įdomiai, sako Travisas Bradfordas, saulės energijos pramonės analitikas Prometėjo darnaus vystymosi institutas , energetikos tyrimų įmonė, įsikūrusi Kembridže, MA. Bradfordo teigimu, kyla klausimas, ar įmonė gali paversti naujausius savo laboratorijos pasiekimus didelio masto gamybai nepadidindama sąnaudų.
„Day4“ jau pradėjo gaminti saulės baterijas naudodama naują elektrodų medžiagą, nors ir ne naują saulės elementų dizainą. Neseniai bendrovė paskelbė, kad kiekvienais metais gali pagaminti pakankamai saulės baterijų, kad pagamintų 47 megavatus elektros energijos. Šių pirmosios kartos plokščių, kuriose naudojami įprasti saulės elementai, efektyvumas siekia 14,7 proc. Kitas bendrovės žingsnis yra pradėti gaminti naują elementų dizainą ir įtraukti šiuos elementus į saulės baterijas, siekiant padidinti jų efektyvumą iki 17 proc.