211service.com
Bättre solenergi för stora byggnader
Solyndra , en startup baserad i Fremont, CA, har utvecklat en ny typ av solpaneler som är billigare att installera och som producerar mer ström än konventionella paneler.
Solarrör: Cylindriska solceller, som kan arrangeras i rader för att göra solpaneler, är särskilt lämpade för att generera kraft ovanpå kommersiella byggnader.
Till skillnad från konventionella solpaneler, som är gjorda av platta solceller, består de nya panelerna av rader av cylindriska solceller gjorda av en tunn film av halvledarmaterial. Materialet är tillverkat av koppar, indium, gallium och selen. För att tillverka cellerna lägger företaget ut halvledarmaterialet på ett glasrör. Det är sedan inkapslat i ett annat glasrör med elektriska anslutningar som liknar de på lysrör. Den nya formen gör att systemet absorberar mer ljus under loppet av en dag än vad konventionella solpaneler gör, och genererar därför mer ström. Dessutom erbjuder uppsättningar av dessa rör mindre vindmotstånd än konventionella platta solpaneler, vilket gör dem enklare och billigare att montera på tak, säger företaget.
Chris Gronet, Solyndras VD, säger att dessa fördelar i slutändan minskar kostnaden för att generera solenergi, även om han inte kommer att säga med hur mycket. Företaget har samlat in 600 miljoner dollar i riskfinansiering och har order för 1,2 miljarder dollar solpaneler, som det säljer genom installatörer exklusivt för kommersiella tak. Man började leverera sina produkter tidigare i år och ökar nu produktionen vid sin fabrik, som så småningom kommer att producera tillräckligt med solpaneler varje år för att generera 110 megawatt el. Företaget planerar snart att börja bygga en fabrik med en kapacitet på 420 megawatt.
Solyndra är ett av flera företag som nyligen fått hundratals miljoner dollar för att utveckla tunnfilmssolceller. Miguel Contreras, senior vetenskapsman vid Nationellt laboratorium för förnybar energi , i Golden, CO, som utvecklade halvledaravsättningsmetoden som används av Solyndra, noterar att flera andra företag har utvecklat solceller baserade på tunna filmer med samma kombination av halvledare; dessa tunna filmer möjliggör en rad nya former för solceller, inklusive flexibla solceller och solcellstakmaterial. Det finns mycket mer flexibilitet med tunna filmer än vad det är med [konventionell kisel] waferteknologi, säger Contreras.
Den cylindriska solcellsdesignen har ett antal fördelar för att generera solenergi på de platta hustaken i stora butiker, lager och andra kommersiella byggnader. Vanliga platta solpaneler kan fånga vinden, så de måste skruvas fast eller tyngas ner med ballast. Solyndras paneler består av rader av cylindriska rör med mellanrum mellan dem som låter vinden passera, vilket minskar vindbelastningen och gör det onödigt att skruva fast eller tynga ner panelerna, även med vindar upp till 130 miles per timme, säger företaget.
Solstavar: En närbild av Solyndras cylindriska solceller.
Den cylindriska designen gör också att solpanelerna absorberar mer ljus. Solpaneler fungerar bäst när ljuset träffar dem direkt, till exempel när solen är direkt ovanför. För att få mer kraft från solpaneler är de ofta monterade på spårningssystem som håller varje panel riktad mot solen hela dagen. Men dessa spårningssystem fungerar inte i hårda vindar, lägger till kostnader och tar upp utrymme som kan upptas av andra solpaneler. De cylindriska solcellerna ger ytterligare ett sätt att öka effekten från en solpanel. När som helst på dygnet är någon del av den krökta ytan vänd mot solen mer eller mindre direkt och absorberar därför en stor del av det ljuset.
Avvägningen är förstås att den andra sidan av cylindern är skuggad. Med mycket reflekterande vita tak är detta dock ett mindre problem. Ljus passerar genom samma utrymmen mellan cylindrarna som låter vinden strömma igenom. Det reflekteras från taket och absorberas av den skuggade sidan av solcellerna. Dessutom absorberar solcellens andra ytor en del diffust ljus från himlen.
Detta ger en större energiproduktion under loppet av ett år än ett konventionellt system, säger företaget. I kombination med låga installationskostnader sänker detta kostnaden för solenergi avsevärt. Gronet säger att företaget inom några år planerar att producera solsystem som genererar el som är konkurrenskraftigt med den genomsnittliga elkostnaden i USA (cirka 10 cent per kilowattimme) genom att optimera tillverkningen och öka produktionsvolymerna.
Företaget planerar dock inte att expandera från den kommersiella takverksamheten, där dess specialiserade design har en fördel. Andra solpanelstekniker kan visa sig vara mer överkomliga för andra applikationer, såsom bostadsinstallationer och storskaliga projekt för allmännyttiga företag.