211service.com
Bezpečnější způsob pokrytí solárních článků s dlouhou životností
Podnik vzniklý ze dvou quebeckých univerzit říká, že vyvinul bezpečnější způsob přidávání antireflexních povlaků na krystalické křemíkové solární články, který také zvyšuje jejich energetický výnos po dobu životnosti.
Opalovací krém: Technik společnosti Sixtron drží solární článek pokrytý firemní antireflexní vrstvou z karbidu křemíku. Proces je bezpečnější a lze jej integrovat do stávajících výrobních linek.
Na trhu solární fotovoltaiky může mít i sebemenší zlepšení účinnosti významný dopad na výsledky výrobců, a proto jsou antireflexní vrstvy tak důležité. Tyto tenké povlaky, které způsobují, že solární články vypadají modře, maximalizují absorbci slunečního světla a snižují povrchové vady, které mohou snížit výkon.
Nejoblíbenější metoda povlakování – napařování filmu z nitridu křemíku pomocí silanového plynu – však přináší velká rizika. Silan se může při styku se vzduchem vznítit; plyn je nákladný na přepravu a výrobci křemíkových článků musí investovat do speciálního skladování, ventilace a dalších bezpečnostních opatření, aby se předešlo nehodám.
Potenciál škod je obrovský, říká Ajeet Rohatgi , ředitel Fotovoltaického výzkumného centra na Georgia Institute of Technology. Takto potažené buňky jsou také ovlivněny jevem zvaným degradace vyvolaná světlem, ke kterému dochází jednou po prvních 24 až 48 hodinách vystavení slunečnímu záření. V článku s 18procentní účinností uvidíte pokles účinnosti [téměř okamžitě] na 17,7 nebo 17,5 procenta, a to jste ztratili po dobu životnosti článku, říká.
Rohatgi a jeho tým výzkumníků z Georgia Tech strávili posledních 18 měsíců testováním nového bezsilanového procesu nanášení antireflexního filmu na solární články, který vyvinula společnost sídlící v Montrealu. Pokročilé materiály Sixtron . Povlak – materiál z nitridu karbidu křemíku s obchodním názvem Silexium – snižuje degradaci způsobenou světlem až o 88 procent.
Krystalické křemíkové pláty, které jsou obvykle dopovány borem, také obsahují kyslík. Když sluneční světlo poprvé zasáhne nový článek, způsobí spojení boru a kyslíku, což má za následek 3 až 5% degradaci účinnosti článku. Vědci zjistili, že když se přidá film Silexium, část uhlíku v povlaku difunduje do větší části křemíkového plátku. Věří, že uhlík soutěží s borem o vytvoření vazby s kyslíkem. Vzhledem k tomu, že je zde méně kyslíku, se kterým se bór může vázat, je do značné míry zabráněno degradaci způsobené světlem.
Abasifreke Ebong, asistent ředitele Fotovoltaického výzkumného centra Georgia Tech, říká, že dalším krokem k potvrzení, že se to děje, je studium obsahu kyslíku v solárních waferech poté, co jsou vyjmuty z vypalovací pece. Pokud je kyslíku nižší, teorie platí. To jsou data, na která čekáme, říká.
Podle Mika Daviese, senior viceprezidenta společnosti Sixtron, každé 0,1 procenta čisté účinnosti ušetřené od degradace způsobené světlem má za následek v průměru zisk 600 000 USD na každé výrobní lince 60megawattového článku.
Sixtronův systém eliminuje nebezpečí silanového plynu a místo toho se spoléhá na patentovaný pevný polymerní materiál, který obsahuje křemík a uhlík. Pomocí tepla a tlaku se pevná látka během procesu potahování buněk přemění na méně nebezpečný plyn methyl silan. Přeměna pevné látky na plyn probíhá uvnitř firemního skříňového systému pro manipulaci s plynem, nazývaného SunBox, který byl navržen tak, aby se zapojoval přímo do standardních průmyslových systémů, které existují na většině výrobních linek článků.
Joshua Pearce , profesor pokročilých materiálů na Queen’s University v Kingstonu v Ontariu, říká, že Sixtron možná zveličuje rizika používání silanu v továrně na fotovoltaické články. Existují standardní bezpečnostní postupy, díky kterým je práce ve fotovoltaické továrně velmi bezpečná, říká. Přesto dodává, že cokoli, jak snížit náklady na fotovoltaiku, byť jen o malou částku, je velkým přínosem.
Sixtron říká, že již spolupracuje se třemi největšími poskytovateli zařízení na výrobu fotovoltaických článků v Německu a má zájem ze strany několika dalších. Společnost plánuje pronajmout systém za cenu zhruba stejnou jako při použití systému na bázi silanu. Důležité je, že není nutné používat jiné strategie snižování degradace způsobené světlem, založené na alternativních výrobních metodách nebo použití dražších plátků dopovaných galliem.