Ampulse: еще один способ создать солнечные батареи - вырастить их

Да, солнечные батареи будут выращивать - это не ошибка
Всегда есть место для более совершенных технологий генерации солнечной энергии. Сначала были фотоэлементы первого поколения – на основе пластин кристаллического кремния. Потом солнечные батареи создавались на основе тонких пленок полупроводников, что позволяло использовать в качестве подложек не только металлические ленты, но также стекло и даже полимерные пленки. Добавьте к списку концентрированные солнечные фотоэлектрические коллекторы, а также все вариации гелиоэнергетических систем с термальными энергоблоками, которые создают пар, способный вращать турбины, и можно подумать, что список исчерпан.

К счастью, исследователи из города Голден, штат Колорадо, не согласны с этим утверждением. Совсем скоро они научатся выращивать солнечные батареи. Новая технология могла бы сократить расходы, уменьшить объем отходов и потребности в электроэнергии на объектах по производству солнечных батарей и панелей.
Да, солнечные батареи будут выращивать - это не ошибка.
Представители Национальной лаборатории возобновляемой энергии (NREL) при Министерстве энергетики США выяснили, как размещать кремний в газообразной форме на недорогую металлическую фольгу. Исследователи из города Голден доказали, что небольшой слой кремния действует в качестве затравки и помогает наращивать дополнительные слои материала, из которого можно создавать фотоэлектрические ячейки. Технология NREL предполагает использование химического парофазного осаждения.

Руководство стартапа Ampulse Corp., который также расположен в городе Голден, планирует установить линии опытного производства на объектах Национальной лаборатории возобновляемой энергии. Для производства фотоэлектрических панелей будут использоваться подложки из фольги, разработанные в Ок-Ридж, США, шт. Теннесси. Об этом говорится в пресс-релизе на веб-сайте NREL. Как только пилотный проект завершится, Ampulse планирует разработать полномасштабную производственную линию для размещения кремния на длинных рулонах металлической фольги.

При использовании обычных методов создания фотоэлектрических панелей получаются пластины, которые в 10 раз толще, чем необходимо (хотя вчера мы описали новую технологию создания солнечных батарей от Twin Creeks Technologies, специалисты которой научились нарезать ультратонкие слои из кремниевых пластин). При выращивании солнечных батарей, а не нарезке пластин из толстых блоков кремния, Ampulse может сделать их настолько тонкими, насколько это в принципе необходимо. В соответствии с заявлениями представителей Национальной лаборатории возобновляемой энергии, можно добиться толщины в 10 микрон или даже меньше.

Технология Ampulse использует ту же газообразную форму кремния, как и обычные методы. Но в целях энергосбережения она исключает два этапа производственного процесса, когда кремний при температуре 1000 и 1400 градусов по Цельсию расплавляется, утончается и рекристаллизуется в слитках, которые впоследствии нарезаются на тонкие пластины.

По словам Брента Нельсона, операционного менеджера проекта в Национальной лаборатории возобновляемой энергии, новый техпроцесс предполагает "переход от чистого газа, содержащего кремний, к высококачественной пленке из кристаллического кремния".

Избегая использования кремния в форме слитков, Ampulse сохраняет большую часть материала, так как производители солнечных батарей обычно теряют много кремния на так называемые "опилки", когда они разрезают слитки на пластины. Представители NREL утверждают, что в случае обычных методов потери кремния составляют до 50 процентов от массы слитка.

Техпроцесс Ampulse, как и в случае обычных производителей, начинается с создания сырья из кремния путем нагрева песка и углерода при температуре 2000 градусов по Цельсию. Следовательно, новая технология не позволяет полностью исключить энергоемкие этапы в цепочке создания конечного продукта. Это напоминание о том, что, как и в случае других форм "безуглеродной" энергии, таких как ядерная и ветровая, жизненный цикл солнечных батарей косвенно стимулирует глобальное потепление, вызывая выбросы CO2.

По материалам NREL

Фотографии: NREL
14.03.2012 12:13