Goedkoper sonkragselle - tegnologiese vooruitgang - Algemene
Volgens 'n artikel wat vandeesmaand in Technology Review gepubliseer is, lewer 'n nuwe goedkoop metode om spieëls aan silikon vas te maak hoogs doeltreffende sonkragselle wat goedkoop is om te vervaardig. Die tegniek kan lei tot sonpanele wat elektrisiteit vervaardig vir die gemiddelde prys van elektrisiteit in die VSA.
Suniva, 'n nuwe onderneming in Atlanta, het sonkragselle ontwikkel wat ongeveer 20% van die energie van lig wat op hulle val, in elektrisiteit omskakel. Hierdie syfer is 'n toename van 17% van sy vorige sonkragselle en is naby die doeltreffendheid van die beste sonkrag op die mark, maar volgens Ajeet Rohatgi, stigter en CTO van die maatskappy, in teenstelling met ander silikonsonneselle. Suniva's is baie effektief met lae koste-metodes. Een daarvan is skermdruk, 'n relatief goedkoop proses en baie soortgelyk aan die skermdruk wat vir T-hemp drukwerk gebruik word.
Tot nou toe het die hoë koste van soncelle dit beperk tot 'n marginale rol in energieproduksie, wat minder as 1% van die wêreld se elektrisiteit lewer. Rohatgi skat dat die vervaardigingstegnieke vir laekoste met sonkrag met konvensionele bronne kan meeding, en ongeveer 8-10 sent per kilowatt-uur krag lewer (soortgelyk aan die gemiddelde koste van elektrisiteit in die VSA). en baie laer as die pryse van ander markte).
Suniva-selle is baie effektief omdat hulle lig kan vang en fotone binne die aktiewe materiaal van die sonkrag kan hou totdat die energie gebruik kan word om elektrone vry te stel en 'n elektriese stroom op te wek. Die basiese konsep om lig te vang is nie nuut nie. Dit hang af van die tekstuur van die voorste oppervlak van die silikonlaag wat die aktiewe materiaal van die sonkrag vorm. Tekstuur skep verskillende gesigte wat inkomende lig herlei en dit brekend word sodat dit in plaas van direk deur die silikon beweeg, dit langs die silikonlaag beweeg. Fotone bly dus langer in die materiaal en het 'n beter kans om deur atome in die materiaal opgeneem te word. As dit gebeur, kan die energie van die fotone elektrone vrylaat wat op hul beurt gebruik word om 'n stroom op te wek.
Ligopname kan verhoog word deur die tekstuuroppervlak met 'n reflektiewe laag op die agterkant van die silikonlaag te paren. Die spieël hou die lig langer in die sonkrag en verhoog die aantal vrygestelde elektrone verder. As gevolg hiervan kan die silikon die helfte so dik soos gewoonlik wees en dieselfde hoeveelheid lig absorbeer. Die gebruik van minder van 'n duur materiaal verminder die koste direk, maar die vervaardiger van sonkragprodukte laat dit ook toe om minder suiwer en goedkoper vorme van silikon te maak. In 'n konvensionele sonkelder, met 'n silikonlaag van 200 mikron, kan onsuiwerhede in die materiaal maklik elektrone vang voordat dit die oppervlak bereik en ontsnap om stroom op te wek. In teenstelling, in 'n laag silikon van net 100 mikron dik, ry elektrone 'n korter afstand, waardeur dit minder geneig is om 'n onsuiwerheid te ervaar voordat hulle ontsnap. Laer graad silikon is baie goedkoper en makliker om mee te werk as die hoogs verfynde silikon wat gereeld in soncelle gebruik word.