211service.com
Jak elastyczne panele słoneczne mogą sprawić, że energia słoneczna będzie konkurencyjna?
Harry Atwater , profesor z Caltech, mówi, że sposobem na wyprodukowanie ogniw słonecznych, które mogą konkurować z paliwami kopalnymi, jest uczynienie ich cienkimi i elastycznymi. Nie jest pierwszym, który wychwala elastyczne ogniwa słoneczne, ale ludzie zwykle wskazują na ich potencjalne zastosowania w namiotach lub plecakach, gdzie niewiele zrobią, aby zmniejszyć emisję dwutlenku węgla lub zużycie paliw kopalnych. Atwater lubi je ze względu na ich potencjał redukcji kosztów wysyłki i instalacji.
W przeciwieństwie do dzisiejszych sztywnych, hermetycznych paneli słonecznych, elastyczne panele słoneczne nie muszą być chronione sztywnymi ramami do wysyłki, dzięki czemu zajmują znacznie mniej miejsca, co zmniejsza koszty wysyłki. Są też lżejsze, co ułatwia ich montaż. Przemawiając dziś na konferencji EmTech 10 na MIT, Atwater zaproponował inny sposób na obniżenie kosztów instalacji: sugeruje użycie sprzętu rolniczego wyposażonego w poziomice laserowe, aby szybko zainstalować duże pola elastycznych paneli słonecznych, układając je tak, jak układa się folię z tworzywa sztucznego w niektórych rolnictwo dzisiaj.
Tym, co dotychczas powstrzymywało elastyczne ogniwa słoneczne, jest to, że zazwyczaj nie są one zbyt wydajne w porównaniu do konwencjonalnych ogniw słonecznych z krzemu krystalicznego. Oznacza to, że potrzebujesz ich więcej, co oczywiście zwiększa koszty. Na konferencji Atwater zaprezentował kilka sposobów wykorzystania wysokowydajnych materiałów do ogniw słonecznych w elastycznych ogniwach. Jeden polegał na osadzeniu arsenku galu na sztywnej powierzchni, a następnie oderwaniu go w celu wytworzenia elastycznego ogniwa słonecznego. Drugi polega na uprawie krystalicznego krzemu w postaci szeregu drutów osadzonych w polimerach. Próbkę tego ostatniego materiału upuścił na scenę, aby zademonstrować jego odporność. Jak mówi, najlepsze z tych ogniw słonecznych wyprodukowanych w laboratorium osiągnęły ponad 17% wydajności – to jest konkurencyjne w stosunku do dzisiejszych ogniw słonecznych. (Kiedy robi je na dużym obszarze, wydajność jest o połowę mniejsza, ale uważa, że można to poprawić).
Jedno pytanie brzmi, jak trwałe okazują się te ogniwa słoneczne. Udowodniono, że dzisiejsze panele słoneczne, które są obudowane szkłem, działają przez dziesięciolecia. Potrzeba kilku długotrwałych testów, aby wykazać, że te wątłe kawałki plastiku mogą wytrzymać równie długo.
Atwater przewiduje, że koszt wytworzenia i zainstalowania tych ogniw słonecznych może być mniejszy niż 1 dolar za wat, wystarczająco niski, aby ogólnie konkurować z paliwami kopalnymi. (Panele słoneczne już konkurują z paliwami kopalnymi w niektórych sytuacjach w słonecznych lokalizacjach). Mówi, że jest w trakcie komercjalizacji technologii. Realistycznie ocenia, jak długo może potrwać dotarcie na rynek, ale uważa, że rozsądnie jest sądzić, że technologia może pozwolić energii słonecznej na dostarczanie znacznej ilości (14%) dostaw energii elektrycznej w Stanach Zjednoczonych do 2030 roku.