Nano Ink Boost dla Silicon Solar

Kalifornijska firma używa tuszu krzemowego naniesionego na płytki krzemowe, aby zwiększyć wydajność ogniw słonecznych. Firma Sunnyvale, Kalifornia, Innovalight mówi, że proces druku atramentowego jest tańszą drogą do bardziej wydajnej energii słonecznej. Wykorzystując ten proces firma wyprodukowała ogniwa o wydajności 18 proc.

Solarna drukarka atramentowa: Proces drukowania atramentowego umożliwia firmie Innovalight wytwarzanie wafli krzemowych, które są wystarczająco cienkie, aby można je było zginać.

Innovalight nawiązała współpracę z producentem ogniw słonecznych JA Solar , z siedzibą w Szanghaju, która planuje zintegrować technologię druku atramentowego ze swoimi liniami produkcyjnymi. Powstałe ogniwa słoneczne powinny trafić na rynek w przyszłym roku.

Możliwe jest zwiększenie wydajności ogniw słonecznych poprzez modelowanie krzemu w sposób, który poprawia absorpcję wysokoenergetycznego światła o krótkiej długości fali. Ale zwykle wymaga to dodania kilku etapów trawienia do procesu produkcyjnego, a ten typ architektury komórki kosztuje dużo pieniędzy przy użyciu standardowych procedur, mówi Homer Antoniadis , dyrektor ds. technologii w Innovalight.

Firma Innovalight nie ujawniła kosztów dodawania atramentu do ogniw słonecznych, ale jeśli proces firmy osiągnie taki wzrost wydajności przy niższych kosztach, może sprawić, że energia słoneczna stanie się bardziej konkurencyjnym źródłem energii elektrycznej. Firma opracowała tusze silikonowe, które mogą być wzorowane przy użyciu technologii druku atramentowego opracowanej przez OTB Solar , firma z siedzibą w Eindhoven w Holandii.

Atrament Innovalight to zawiesina zawierająca nanokryształy krzemu. Chociaż receptura jest zastrzeżona, Antoniadis twierdzi, że firma ma dobrą kontrolę nad dwoma kluczowymi czynnikami: rozmiarem nanokryształów i ich drukownością. Tworząc kryształy o średnicy zaledwie kilku nanometrów, firma obniżyła temperaturę wymaganą do związania ich z leżącą pod spodem płytką. Atrament silikonowy zawiera również związek organiczny, który pomaga w zawieszeniu krzemu, który w przeciwnym razie ma tendencję do opadania na dno, dzięki czemu ciecz jest kompatybilna z drukiem atramentowym. Ponieważ proces wymaga niższych temperatur i może być wykonywany na cieńszych waflach krzemowych niż te używane w konwencjonalnej produkcji ogniw, pomaga obniżyć cenę, mówi dyrektor generalny Innovalight Konrad Burke .

18-procentowa średnia wydajność ogniw słonecznych wyprodukowanych w pilotażowej fabryce Innovalight w Kalifornii została niezależnie potwierdzona przez Krajowe Laboratorium Energii Odnawialnej . Bez zastosowania techniki druku atramentowego wydajność takich ogniw wynosiłaby około 16,5 do 17 procent, mówi Antoniadis.

Roztwór krzemu: Roztwór atramentu Innovalight zawiera nanokryształy krzemu.

Rekordowa wydajność krzemowego ogniwa słonecznego w laboratorium wynosi około 25 procent Mateusz Broda , starszy naukowiec w ośrodku badawczym National Lab's Golden w stanie Kolorado, który nie był zaangażowany w testy. Jednak, mówi Beard, jeśli mogą [osiągnąć 18 procent wydajności] mniejszym kosztem, to byłoby to znaczące.

Cyrus Wadia , naukowiec z Lawrence Berkeley National Laboratory, zgadza się, dodając, że ponieważ wzrost wydajności jest niewielki, podstawą jest koszt. Wadia uważa, że ​​drukowanie atramentem krzemowym musiałoby dodać mniej niż około 13 procent całkowitego kosztu ogniwa, aby było opłacalne.

Ostateczną obietnicą atramentu krzemowego jest to, że można go wykorzystać do stworzenia całego ogniwa słonecznego, całkowicie eliminując potrzebę wafla, mówi Wadia, która opracowuje nanomateriały z myślą o tym samym celu.

W zasadzie jest to możliwe, mówi Antoniadis, ale będzie to wymagało znacznie większego rozwoju i czasu. Firma Innovalight opracowała tusze krzemowe, które mogą przewodzić zarówno ładunki dodatnie, jak i ujemne – kluczowe materiały w ogniwach słonecznych. Ale firma najpierw dąży do zastosowania krzemu na krzemie, mówi Antoniadis, ponieważ musimy dostarczyć wartość materiałową w jak najkrótszym czasie.

ukryć