Новий спосіб виробництва сонячних панелей дозволить знизити їх ціну вдвічі

Стартап Twin Creeks, що спеціалізується на сонячній енергетиці, розробив новий спосіб виробництва фотогальванічних елементів за ціною в два рази нижче найдешевших сучасних панелей. Це може означати, що незабаром повсюдне панування викопних видів палива може похитнутися і піти на спад.

Почті всі сонячні панелі виробляють методом відсікання підкладки товщиною 0, 2 мм від блоку кристалічного кремнію. Після цього на підкладку додаються електроди, все це покривається захисним шаром скла і поміщається в доступному для сонячного світла місці. Генерація електрики відбувається за допомогою фотогальванічного ефекту (коли фотони вдаряються про кремній, то електрони приходять у збуджений стан і виникає заряд). У цього підходу є два недоліки. Перший: подібно до того, як при розпилюванні дерева утворюються тирсу, майже половина кремнієвого блоку йде у відходи при нарізуванні на 0, 2 мм шари. Другий: панелі нітрохи не втратили б своєї ефективність, будь вони тонше 0, 2 мм, але надзвичайна крихкість і схильність цього матеріалу до утворення тріщин не дозволяє нарізати більш тонкі шари.

Іменно ці проблеми дозволяє вирішити іонна гармата, названа Hyperion. Кремнієві підкладки товщиною 3 мм розташовуються на зовнішньому ободі великого колеса зі спицями. Прискорювач часток опромінює ці підкладки зарядженими частинками водню, утворюючи шар товщиною всього 0, 02 мм. Товщина зроблених таким чином панелей складає одну десяту від товщини звичайних панелей, що дозволяє знизити кількість необхідного кремнію. Це веде до зниження ціни удвічі.

Как повідомляється, іонні промені вже давно розглядаються в якості потенційного засоби виробництва панелей, але прискорювачі часток були занадто дорогі і комерційно невиправдані. Тому фірма Twin Creeks була змушена самостійно створити прискорювач частинок, який в 10 разів потужніше (100 міліампер на 1 МеВ), ніж будь-які з доступних на ринку моделей.

С урахуванням усього перерахованого вище, при купівлі обладнання Twin Creeks, ціна складе близько 40 центів за ват або близько половини цени панелей, вироблених в Китаї (де створюється левова частка всіх сонячних панелей). При таких цінах, сонячна енергетика почне наступати на п'яти звичної нам вуглеводневої. Залишається проблема збереження цієї енергії ночами, для чого буде потрібно створити батареї. Можливо, Стенфордський університет зможе вирішити цю проблему за допомогою своїх вічних нанобатарей, або Північно-Західний університет за допомогою графенових іонно-літієвих батарей, або, що звучить більш реалістично, електричні автомобілі, такі як Nissan Leaf будуть додатково виконувати функції батареі.

Орігінал (на англ. Мовою): Extremetech

• IBM ускоряет обучение ИИ на скорости света при минимальном энергопотреблении
• Учёные впервые визуализировали форму одиночного фотона
• Солнечная система для зарядки электромобилей
• Крупнейший электрический самолёт взлетит в 2025 году
• ДНК-биочернила открывают новые горизонты для 3D-печати кровеносных сосудов
• Исследователи улучшили эффективность и долговечность солнечных элементов
• Тёмная материя: Как камера отслеживает невидимое
• Мягкий, растяжимый электрод имитирует тактильные ощущения с помощью электрических сигналов