211service.com
Pierwsze ogniwa Solar biją rekord wydajności
Kontynuując wyścig o wysoce wydajne ogniwa słoneczne, firma First Solar twierdzi, że dokonała konwersji 22,1 procent energii słonecznej na energię elektryczną za pomocą eksperymentalnych ogniw wykonanych z tellurku kadmu — technologii, która obecnie stanowi około 5 procent światowego rynku energii słonecznej. Komercyjna linia ogniw słonecznych firmy osiągnęła wydajność konwersji energii na poziomie 16,4 procent.
Teoretyczny limit wydajności dla ogniw z tellurku kadmu wynosi ponad 30 procent — znacznie więcej niż w przypadku konwencjonalnego krzemu. (Dzisiejsze, towarowe panele słoneczne na bazie krzemu mają wydajność od 16 do 18 procent; uważa się, że ich teoretyczny limit wynosi znacznie poniżej 30 procent). First Solar, który jest jedynym znaczącym producentem paneli słonecznych z tellurku kadmu w Stanach Zjednoczonych, jest pracuje nad zbliżeniem komercyjnych paneli słonecznych do tego limitu. Jak mówi Raffi Garabedian, dyrektor ds. technologii w First Solar, przepaść między tym, co teoretycznie osiągalne, a tym, co jest dostępne dzisiaj, jest dość duża. Zamykamy tę lukę w zawrotnym tempie.
Panele słoneczne wykonane z tellurku kadmu mogą być znacznie bardziej wydajne niż konwencjonalne panele na bazie krzemu.
Jedną przeszkodą w zamknięciu szczeliny jest maksymalne napięcie dostępne z ogniw z tellurku kadmu. Maksymalne napięcie koreluje bezpośrednio z wydajnością. Od dziesięcioleci naukowcy nie byli w stanie przełamać bariery jednego wolta, ale naukowcy z Narodowego Laboratorium Energii Odnawialnej i stanu Waszyngton powiedzieli w artykuł opublikowany 29 lutego w Energia natury że przekroczyli ten limit .
Konwencjonalne krzemowe ogniwa słoneczne stanowią obecnie ponad 90 procent rynku energii słonecznej, ale są stosunkowo drogie w produkcji. Tellurek kadmu, technologia cienkowarstwowa, zapewnia lepszą wydajność, ponieważ działa blisko maksymalnej wydajności, szczególnie w gorących i wilgotnych warunkach. Chociaż wytwarzanie ogniw cienkowarstwowych jest pozornie tańsze, ich wydajność pozostaje w tyle za konwencjonalnymi. Mimo to wykazali większą poprawę. Krzem monokrystaliczny jest złotym standardem pod względem wydajności dla dzisiejszej energii słonecznej, mówi Garabedian, ale rekord dla najbardziej wydajnego produktu dostępnego na rynku został ustanowiony w 1999 roku na poziomie około 25 procent i nadal istnieje. W tym samym czasie znacznie poprawił się [telurek kadmu].
Kelvin Lynn z Washington State University kierował zespołem, który przełamał istniejącą od dawna barierę jednego wolta dla maksymalnego napięcia z ogniwa z tellurku kadmu.
Ale producenci tellurku kadmu w ostatnich latach mieli problemy. W 2013 roku First Solar nabył technologię GE po tym, jak GE anulowało plany budowy zakładu o wartości 300 milionów dolarów w Kolorado. Kilku innych producentów zostało uruchomionych i zawiodło, w tym Abound Solar, startup z siedzibą w Kolorado, który otrzymał od rządu federalnego gwarancję pożyczki w wysokości 400 milionów dolarów, a następnie złożył wniosek o upadłość w 2012 r. .
First Solar koncentruje się na rynku energii słonecznej na skalę użytkową, a nie na dachowych instalacjach słonecznych, gdzie zapotrzebowanie na panele o wyższej wydajności dyktowało do tej pory zapotrzebowanie na ogniwa krzemowe. Firma opracowała jedne z największych farm fotowoltaicznych na świecie, w tym Topaz oraz Pustynne światło słoneczne projekty w Kalifornii, z których każdy ma moc 550 megawatów.
Ponieważ tellurek kadmu jest technologią cienkowarstwową, wymaga mniej materiału do wytworzenia porównywalnej ilości energii elektrycznej niż konwencjonalna technologia krzemowa. Proces produkcji jest również prostszy. W zasadzie powinno to prowadzić do obniżenia kosztów wytwarzanej energii elektrycznej. W praktyce nie zawsze tak jest; według GTM Research , koszt za wat paneli z krzemu krystalicznego spadnie do 0,36 USD za wat do przyszłego roku. W 2013 r. (ostatni raz firma opublikowała dane dotyczące kosztów produkcji), First Solar podał swój koszt na wat osiągnął 0,57 $ .
Pomijając porównania kosztów, Wall Street jest optymistyczny w odniesieniu do perspektyw firmy: cena jej akcji wzrosła o 68 procent w ciągu ostatnich pięciu miesięcy.
Przemysł znajduje się w okresie transformacji, mówi Garabedian. Nadal jesteśmy bardzo zaniepokojeni cyklicznością przemysłu fotowoltaicznego i nadmierną mocą. Będziemy ulepszać tę technologię i zobaczymy, co przyniesie przyszłość.