211service.com
Avancerade solpaneler kommer ut på marknaden
En lovande typ av solenergiteknik har tagit ett steg närmare massproduktion. Nanosolar , baserat i San Jose, CA, har öppnat en automatiserad anläggning för tillverkning av sina solpaneler, som är gjorda genom att trycka ett halvledarmaterial som kallas CIGS på aluminiumfolie. Tillverkningsanläggningen ligger i Tyskland, där statliga incitament har skapat en stor marknad för solpaneler. Nanosolar har potential att producera 640 megawatts solpaneler där varje år.
Billigare solenergi : Nanosolars tunnfilmspaneler.
Solceller gjorda av CIGS-halvledaren, som är sammansatt av koppar, indium, gallium och selen, har länge ansetts vara en potentiell utmanare till konventionella solceller gjorda av kisel. Åtminstone i labbet har CIGS-celler nått effektiviteter jämförbara med kiselbaserade solceller. Och i teorin kan de tillverkas med hjälp av billiga utskriftsprocesser, vilket leder till mycket billigare solenergi. Men det har visat sig svårt att utveckla tillverkningsprocesser som upprätthåller den höga effektiviteten.
Nanosolar påstår sig ha löst dessa problem. Dess solceller är fortfarande inte lika effektiva som laboratorieceller - de bästa av dem omvandlar 16,4 procent av energin i solljus till elektricitet, i motsats till över 20 procent i labbet. Och i genomsnitt omvandlar företagets solpaneler bara 11 procent av den energin till elektricitet Martin Roscheisen , Nanosolars VD. Men det är tillräckligt högt för att konkurrera med konventionella solpaneler, säger han, på grund av modifieringar som förbättrar prestanda och lägre installationskostnader. Han uppskattar att på soliga platser kan kraftverk tillverkade med dessa paneler producera elektricitet till fem till sex cent per kilowattimme, baserat på Department of Energy-metoder för att beräkna den amortiserade kostnaden för solpaneler under deras livstid. Det är nära kostnaden för el från kol och betydligt mindre än de flesta solenergi, som kostar cirka 18 till 22 cent per kilowattimme.
Låg verkningsgrad är ett problem eftersom det ökar kostnaderna för att installera solcellspaneler – eftersom varje panel producerar mindre ström måste fler solpaneler installeras. Den lägre kraftproduktionen kan också öka kostnaderna för elektronik för att samla den kraft panelerna producerar. För att ta itu med det senare problemet har Nanosolar ökat strömmen som dess paneler kan generera, delvis genom att använda stora aluminiumfolieark för att samla in elektroner från varje panel. Detta, tillsammans med andra modifieringar, minskar effektivt mängden ledningar per panel, förenklar installationen och minskar materialkostnaderna. Panelerna är också större än konkurrerande solpaneler med liknande effektivitet, och därför genererar de mer ström per panel. Till exempel solpaneler från Första Solar i Tempe, AZ, ett av de största solpanelsföretagen i världen, genererar cirka 70 watt. Nanosolar genererar 160 watt.
Solstöld : Nanosolars nya, helautomatiska tillverkningsanläggning för solpaneler nära Berlin, Tyskland, som tillverkar tunnfilmspaneler baserade på CIGS-halvledaren, kan sänka priset på solenergi.
Den nya tillverkningsanläggningen, som monterar Nanosolars solceller till paneler, kommer också att bidra till att minska kostnaderna. Anläggningen är helt automatiserad, med hjälp av robotar och annan utrustning, och kan bearbeta solceller mer än dubbelt så snabbt som konventionella solpanelsfabriker, säger Roscheisen.
Även med dessa förbättringar kommer det dock att bli svårt för Nanosolar att konkurrera, särskilt med tanke på rådande ekonomiska förhållanden. De låga kostnader som Roscheisen nämner kan endast uppnås om anläggningarna är i drift nära kapacitet. Och än så länge är den faktiska produktionen mycket låg. Medan den nya solpanelsanläggningen är designad för att göra solpaneler till ett värde av 640 megawatt per år, är dess nuvarande effekt bara en megawatt i månaden. Det beror på att Nanosolars paneler ännu inte är bankbara. Det vill säga att tekniken inte har bevisats till den grad att banker är villiga att finansiera stora projekt som använder panelerna.
Och Nanosolar har gott om konkurrens. Priserna på solpaneler har nyligen sjunkit avsevärt, dels för att efterfrågan har sjunkit, vilket skapar ett överutbud, och dels för att tillverkningstekniken för konventionella solpaneler har förbättrats. Roscheisen säger att Nanosolar kan tillverka solpaneler för mindre än First Solar, som är känt för att ha de lägsta tillverkningskostnaderna i branschen. Men Bradford är inte säker på att företaget kommer att kunna sälja sina paneler till ett tillräckligt lågt pris för att underskrida befintliga tillverkare och bli bankable. Roscheisens teori är rätt, säger han, men marknadsförhållandena kanske inte tillåter det att bli verklighet.