Řezání křemíku pro levnější solární energii

Solária , startup se sídlem ve Fremontu v Kalifornii má v úmyslu snížit náklady na solární panely tím, že sníží množství potřebného drahého materiálu. Nedávno začala dodávat své první panely vybraným zákazníkům. Letos na jaře společnost zahájí výrobu solárních panelů v továrně postavené na výrobu 25 megawattů solárních panelů ročně.

Stažené solární zařízení: Rozřezáním křemíkových solárních článků na proužky (vlevo) a použitím lisovaného plastu (vpravo), který k nim přivede světlo, je Solaria schopna snížit náklady na své solární panely.

Současné vysoké náklady na typ křemíku používaného ve fotovoltaice výrazně vyhnaly nahoru cenu klasických solárních panelů. Články Solaria generují asi 90 % energie konvenčního solárního panelu, přičemž využívají polovinu křemíku, říká Kevin Gibson, technický ředitel společnosti Solaria.

Křemík v solárním panelu obvykle pokrývá jeho povrch a shromažďuje světlo z co největší oblasti. Ale Solaria nakrájí křemík na tenké proužky a oddělí je od sebe tak, aby zabíraly jen asi polovinu plochy panelu. Průhledný tvarovaný plastový kryt shromažďuje světlo z celého panelu a přivádí ho na proužky křemíku.

Tento přístup šetří peníze, protože celkové náklady na lisovaný plast, další extra materiály a další výrobní kroky jsou stále nižší než náklady na další křemík používaný v konvenčních solárních panelech. Solaria také snižuje náklady používáním výrobního zařízení již vyvinutého pro polovodičový průmysl, čímž se vyhnete drahým zakázkovým zařízením. Gibson říká, že první produkty Solaria budou dostatečně ekonomické, aby mohly konkurovat panelům vyráběným mnohem většími společnostmi, a že následné generace produktů budou stát o 10 až 30 procent méně než jejich konkurenti.

Ceny křemíku jsou nyní vysoké. Tento prvek je však hojný a nová zařízení již přicházejí do provozu pro výrobu rafinovanějšího křemíku. Aby Solaria byla konkurenceschopná z dlouhodobého hlediska, bude muset zavést další úsporná opatření, zejména zlepšit celkovou účinnost svých solárních panelů, říká Tonio Buonassisi , profesor strojního inženýrství na MIT.

Taková vylepšení jsou možná, říká Gibson. Například u konvenčních solárních článků jsou dráty pro sběr proudu umístěny na horní straně článku, kde blokují část přicházejícího slunečního světla. Solaria mohla umístit své dráty mezi proužky křemíku, kde neblokují žádné světlo. Protože by dráty nemusely být tenké, aby neblokovaly světlo, mohly by být dimenzovány tak, aby sbíraly elektřinu efektivněji.

Solární krádež: Solaria doufá, že ušetří pomocí zařízení vyvinutého pro polovodičový průmysl, jako je zde zobrazený robot.

Solaria bude soutěžit s mnoha dalšími společnostmi, které vyvinuly způsoby, jak používat méně křemíku. Evergreen Solar , se sídlem v Marlboro, MA, objevila nízkoodpadovou techniku ​​zpracování křemíku. Vyvinula se skupina na Australské národní univerzitě plátky křemíku nastavit na okraj, aby sbíral světlo a vyráběl elektřinu. Stellaris , se sídlem v Lowell, MA, vytvořila technologii, která stejně jako Solaria využívá nízké koncentrace světla ke snížení potřebného množství křemíku.

Martha Symko-Davies, hlavní vedoucí výzkumu v Národním centru pro fotovoltaiku Národní laboratoř pro obnovitelné zdroje energie v Golden, CO, říká, že přístup společnosti Solaria může mít výhodu oproti jinému typu technologie, která využívá zrcadla nebo čočky ke koncentraci slunečního světla až několik setkrát. I když jsou přístupy s vysokou koncentrací slibné, Symko-Davies říká, že vyžadují složité sledovací systémy, které udrží zařízení namířené přímo na slunce. Tyto systémy zvyšují náklady a mohou se časem rozpadnout. Přístup Solaria nevyžaduje sledovací systém.

K dnešnímu dni Solaria získala 77 milionů dolarů na vývoj své technologie, přičemž největší světový výrobce solárních článků, Q-Cell, vystupoval jako primární investor.

Dlouhodobý úspěch Solarie stále není jistý, říká Buonassisi. Ale také říká, že technologie společnosti je důmyslný přístup. V konečném důsledku dodává, že čím větší rozmanitost technologií existuje, tím lépe.

skrýt