Mer effektiva solceller

Genom att ändra det sätt som konventionella solpaneler av silikon tillverkas, Dag 4 Energi , en startup baserad i Burnaby, British Columbia, har hittat ett sätt att sänka kostnaden för solenergi med 25 procent, säger George Rubin, företagets VD.



Bättre celler: En ny design för solpaneler (överst) förbättrar deras effektivitet. Varje panel är gjord av uppsättningar av fyrkantiga solceller. En konventionell solcell (botten) kräver tjocka silverkontakter som blockerar ljus och minskar cellens prestanda. Den nya designen använder en ny elektrod som eliminerar dessa silverkontakter.

Företaget har utvecklat en ny elektrod som tillsammans med en omdesignad solcellsstruktur gör att solpaneler kan absorbera mer ljus och arbeta med högre spänning. Detta ökar effektiviteten hos solpaneler av multikristallin kisel från en industristandard på cirka 14 procent till nästan 17 procent. På grund av denna högre effektivitet genererar Day4s solpaneler mer energi än konventionella paneler gör, men de kommer att kosta samma sak, säger Rubin. Han uppskattar att kostnaden per watt solenergi skulle vara cirka , jämfört med för konventionella solceller. Det kommer att översättas till elpriser på cirka 20 cent per kilowattimme i soliga områden, ner från cirka 25 cent per kilowattimme, säger han.





Andra experimentella soltekniker kan leda till mycket lägre priser – de lovar faktiskt att konkurrera med den genomsnittliga kostnaden för el i USA, som är cirka 10 cent per kilowattimme. Men sådan teknik, inklusive avancerade solkoncentratorer och några tunnfilmshalvledarsolceller, kommer förmodligen inte att vara tillgängliga på flera år. Day4s teknologi kan vara till salu inom 18 månader, säger företaget.

I konventionella solpaneler täcks kislet som omvandlar ljus till elektricitet med ett nätverk av silverlinjer som leder elektroner och fungerar som anslutningspunkter för att löda ihop de enskilda solcellerna som utgör en panel. Nätverket består av rader av tunna silverlinjer som matas in i tjockare ledningar som kallas samlingsskenor. Day4 ersätter dessa samlingsskenor med en ny elektrod som består av rader av fina koppartrådar belagda med ett legeringsmaterial. Trådarna är inbäddade i ett lim och inriktade på en plastfilm. De belagda koppartrådarna löper ovanpå och vinkelrätt mot de tunna silverlinjerna och förbinder dem med närliggande celler. Den nya elektroden leder elektricitet bättre än silverlinjerna, vilket resulterar i mindre effektförlust. Det täcker också upp mindre av kislet än bussskenorna, vilket ger mer utrymme för att absorbera ljus.

plåster för högt blodtryck

Dessutom tillät den nya elektroden Day4 att designa om solceller för att absorbera mer av solspektrumet och omvandla detta ljus till elektricitet mer effektivt. Solceller består av två lager av kisel. För att ljus ska omvandlas till elektricitet måste det passera genom det första lagret och nå det andra. Ju tunnare det översta lagret är, desto mer ljus når det andra lagret för att omvandlas till elektricitet. I en konventionell cell avsätts silverlinjerna och värms sedan upp till höga temperaturer, vilket gör att metallen diffunderar in i kislet. Det översta lagret måste vara tillräckligt tjockt för att silvret inte diffunderar genom det och skapar en kortslutning mellan solcellens lager. Genom att ersätta de stora samlingsskenorna mot den nya elektroden kunde Day4 göra solcellernas översta skikt tunnare och öka mängden ljus som kan omvandlas till elektricitet. Dessutom, eftersom silvret kan skada kislet, ökar solcellens uteffekt om den ersätts med den nya elektroden.



Tekniken låter ganska spännande, säger Travis Bradford, en solcellsindustrianalytiker med Prometheus Institute for Sustainable Development , ett energiforskningsföretag baserat i Cambridge, MA. Frågan, säger Bradford, är om företaget kan översätta de senaste framstegen från sitt labb till storskalig produktion utan att öka kostnaderna.

Day4 har redan börjat producera solpaneler med sitt nya elektrodmaterial – men inte dess nya solcellsdesign. Företaget meddelade nyligen att det har kapacitet att producera tillräckligt med solpaneler varje år för att generera 47 megawatt el. Dessa första generationens paneler, som använder konventionella solceller, har en verkningsgrad på 14,7 procent. Företagets nästa steg är att sätta sin nya celldesign i produktion och införliva dessa celler i sina solpaneler, med målet att förbättra deras effektivitet till 17 procent.

Dölj

Faktisk Teknik

Kategori

Okategoriserad

Teknologi

Bioteknik

Teknisk Policy

Klimatförändring

Människor Och Teknik

Silicon Valley

Datoranvändning

Mit News Tidningen

Artificiell Intelligens

Plats

Smarta Städer

Blockchain

Huvudartikel

Alumnprofil

Alumnikoppling

Mit News-Funktion

1865

Min Syn

77 Mass Ave

Möt Författaren

Profiler I Generositet

Ses På Campus

Alumnbrev

Nyheter

Tidningen Mit News

Val 2020

Med Index

Under Kupolen

Brandslang

Oändliga Berättelser

Pandemic Technology Project

Från Presidenten

Cover Story

Fotogalleri

Rekommenderas