211service.com
Stabling af celler kunne gøre solenergi lige så billig som naturgas
Når eksperter taler om fremtidens solceller, bringer de som regel eksotiske materialer og fysiske fænomener op. På kort sigt kan en meget enklere tilgang - at stable forskellige halvledende materialer, der opsamler forskellige frekvenser af lys - imidlertid give næsten lige så stor en stigning i effektiviteten som ethvert radikalt nyt design. Og en ny fremstillingsteknik kan snart gøre denne tilgang praktisk.
Solfanger : En række linser lavet af Semprius fokuserer lys på 132.000 bittesmå solceller.
Opstarten Altid , baseret i Durham, North Carolina, siger, at det kan producere meget effektive stablede solceller hurtigt og billigt, hvilket åbner døren til effektivitetsgevinster på helt op til 50 procent. (Konventionelle solceller omdanner mindre end 25 procent af energien i sollys til elektricitet.)
Semprius er kommet med tre nøgleinnovationer: en billig, hurtig måde at stable celler på, en proprietær måde at forbinde celler elektrisk på og en ny form for lim til at holde cellerne sammen. I sine designs bruger Semprius små individuelle solceller, hver mindre end en millimeter på tværs. Det reducerer omkostningerne til køling og hjælper også med at forbedre effektiviteten.
Den konventionelle måde at stable halvledere på er at dyrke lag oven på hinanden. Men ikke alle halvledere kan kombineres på denne måde, fordi deres krystallinske struktur ikke tillader det (se Adaptivt materiale kunne halvere omkostningerne ved solenergi). Semprius dyrker halvledermaterialer på konventionel vis, men stabler også flere forskellige kombinationer, hvilket resulterer i et solpanel, der kan fange mere energi fra sollys.
Solcelletårn : En stablet solcelle lavet af Semprius.
Semprius har demonstreret celler lavet af tre halvledermaterialer stablet oven på en fjerde solcelle, som ellers ikke ville have været kompatible. Den har lavet to versioner af enheden i år, den ene med en effektivitet på 43,9 procent og den anden, der bruger lidt forskellige materialer, med en effektivitet på 44,1 procent.
Ud over at være hurtig og præcis gør fremgangsmåden det også muligt at genbruge de dyre krystallinske wafere, som multijunction-solceller dyrkes på. Til sidst håber virksomheden at stable to multijunction-enheder, for i alt fem eller seks halvledere med en meget høj ydeevne, ud over 50 procent effektivitet, siger Scott Burroughs , vicepræsident for teknologi hos Semprius. Han siger, at virksomheden håber at opnå dette om tre til fem år.
Den eneste ulempe er, at cellerne vil være dyrere end konventionelle. Sarah Kurtz , en hovedforsker ved National Renewable Energy Laboratory, siger, at omkostningerne ikke falder, før produktionen sker i stor skala.
Med stordriftsfordele kunne sådanne celler imidlertid forbedre solenergiens økonomi. Ved en skala på 80 til 100 megawatt om året med produktionskapacitet ville en celle med 50 procent effektivitet gøre det muligt at nå omkostninger på mindre end fem cent per kilowatt-time, siger Burroughs. U.S. Energy Information Administration anslår, at nye naturgaskraftværker vil producere elektricitet til 6,4 cent per kilowatt-time.