211service.com
Narzędzia do wiórów wytwarzają ultrawydajne ogniwa słoneczne
Soitec , francuska firma produkcyjna twierdzi, że wykorzystała techniki zaprojektowane do wytwarzania mikroprocesorów do produkcji ogniw słonecznych o rekordowej wydajności 46%, przetwarzających ponad dwa razy więcej światła słonecznego na energię elektryczną niż konwencjonalne ogniwa.
Wafel z 500 maleńkimi ogniwami słonecznymi, wyprodukowany przez Soitec, ustanowił nowy rekord świata.
Chociaż produkcja ogniw jest bardziej skomplikowana, stosowanie uznanych technik produkcyjnych może przyczynić się do obniżenia kosztów produkcji.
Zwykłe ogniwa słoneczne wykorzystują jeden półprzewodnik do przekształcania światła słonecznego w energię elektryczną. Ogniwa wyprodukowane przez Soitec mają cztery półprzewodniki, z których każdy jest przeznaczony do pracy w innej części widma słonecznego. Soitec wyprodukował swoje pierwsze ogniwo czteropółprzewodnikowe około rok temu. Od tego czasu szybko poprawia wydajność i wygląda na to, że będzie pierwszą firmą, która osiągnie długo oczekiwany kamień milowy w postaci 50-procentowej wydajności.
W ciągu ostatnich kilku lat koszty energii słonecznej spadły o ponad 80 procent, głównie dlatego, że firmy znalazły tańsze sposoby wytwarzania konwencjonalnych krzemowych ogniw słonecznych. Jednak w większości miejsc energia słoneczna jest nadal droższa niż paliwa kopalne.
Soitec jest jedną z kilku firm, które starają się obniżyć koszty, zwiększając wydajność ogniw słonecznych, dzięki czemu mniej potrzeba do wygenerowania tej samej ilości energii. Zmniejsza to koszty instalacji, które mogą stanowić ponad połowę kosztów energii słonecznej (patrz Panele słoneczne, które same się konfigurują ). Wyzwaniem jest osiągnięcie wysokiej wydajności bez znacznego zwiększania kosztów wytwarzania ogniw.
Łączenie wielu półprzewodników w ogniwie słonecznym to stary pomysł, trudny do zrealizowania w praktyce. Możliwe jest oddzielne hodowanie materiałów półprzewodnikowych, a następnie łączenie ich ze sobą, ale wymaga to wielu matryc krystalicznych, co jest drogie i może skutkować niedoskonałymi wiązaniami.
Aby wyprodukować swoje czteropółprzewodnikowe ogniwa słoneczne, Soitec zaczyna od uprawy dwóch materiałów półprzewodnikowych zgodnych atomowo na jednym szablonie i dwóch różnych kompatybilnych półprzewodników na drugim. Jeden z szablonów jest następnie usuwany, aby można go było ponownie wykorzystać (struktura końcowego ogniwa słonecznego utrudnia usunięcie drugiego). Na koniec dwie pary półprzewodników są ułożone razem. Soitec już od lat wykorzystuje proces ponownego wykorzystywania szablonu i łączenia półprzewodników do produkcji komponentów do mikroprocesorów i innej elektroniki.
Firma planuje rozpocząć masową produkcję swoich czteropółprzewodnikowych ogniw w 2016 roku. Pozostają jednak pytania, jak tani będzie ten proces. Firma nie podaje szczegółowych szacunków kosztu kilowata energii słonecznej przy użyciu swojej technologii, twierdząc, że liczby zależą od lokalizacji.
Inne firmy walczą o to, by jako pierwsze osiągnąć 50-procentową wydajność. W tym roku start-up Sempriusz zademonstrował ogniwa czteropółprzewodnikowe o wydajności 44,1 procent, a firma twierdzi, że jest na dobrej drodze do pobicia rekordu świata w przyszłym roku.