211service.com
En tvillingcells solpanel
En start-up ringde Stion kommer att få 1 miljon dollar från National Renewable Energy Laboratory (NREL) för att utveckla en ny typ av låg kostnad, högeffektiv solpanel. Företaget kommer att använda den nya finansieringen för att tillverka solpaneler som kombinerar två typer av solceller, vilket gör att panelerna effektivt kan omvandla ett brett spektrum av solspektrumet till elektricitet.
Stion tillverkar redan tunnfilmssolpaneler, en typ av solpaneler som i allmänhet är mindre effektiva än konventionella solpaneler av kristallint kisel, men som kan kosta mycket mindre att tillverka – i vissa fall hälften så mycket. De nya panelerna är tänkta att vara lika effektiva som konventionella silikoner, men ändå betydligt billigare att tillverka. Finansieringen är en del av Obama-administrationens nyligen tillkännagivna Solskott initiativ, som har som mål att sänka kostnaderna för installerade solpaneler med 75 procent, för att göra solkraft konkurrenskraftig med fossila bränslen.
Stions befintliga paneler omvandlar 12 procent av energin i solljus till elektricitet. Detta är en hög siffra för tunnfilmssolpaneler, som vanligtvis har verkningsgrader som sträcker sig från 6 till 11 procent. De nya panelerna använder en tandem-solcellsdesign för att öka effektiviteten till 15 till 18 procent, säger grundaren och tekniska chefen Howard Lee.
Lee kommer inte att säga exakt vad det kostar Stion att tillverka sina första generationens solpaneler, men han säger att företaget nu är nära att vara konkurrenskraftigt med First Solar, världens största tillverkare av tunnfilmssolpaneler. First Solars låga kostnader och relativt höga effektivitet har gjort det till den enda tunnfilmstillverkaren som konkurrerar med produktionskapaciteten hos de största konventionella solpanelstillverkarna. (Panerna är billigare än konventionella silikonpaneler, men mindre effektiva.)
First Solar tillverkar kadmium-tellurid tunnfilmssolpaneler, medan Stion tillverkar en typ av solpaneler gjorda av koppar, indium, gallium och selen (CIGS). Detta material har precis börjat kommersialiseras, och många experter tror att det kan uppnå högre effektivitet än kadmium-tellurid-solceller.
Men två saker skiljer Stions teknologi från andra CIGS-solpanelstillverkare. För det första kräver den ingen specialiserad tillverkningsutrustning – istället använder den konventionell sputterutrustning som används nu för att göra tunna filmer för halvledarchips och hårddiskar.
Lee säger att det kommer att göra det enkelt för den att utöka sin tillverkning över hela världen. Man kan använda utrustning som man kan köpa från hyllan, säger han.
För det andra är Stions paneler inställda för att effektivt omvandla olika delar av solspektrumet än andra CIGS-paneler. Dess första generationens produkt är inställd på att absorbera ljus mer mot den röda änden av solspektrumet, vilket gör den till en bra match med en solcell – gjord av material som liknar CIGS – designad för den blå änden av spektrumet.
Att para ihop cellerna ökar den totala effektiviteten för solpaneler och kan minska kostnaderna genom att minska antalet paneler som behöver installeras. (Tandem tunnfilmssolceller gjorda av amorft kisel har tillverkats av andra tillverkare, men de är mycket mindre effektiva än de som Stion utvecklar.)
Stion, som grundades 2006, har hittills samlat in cirka 115 miljoner dollar. Man tillverkar solpaneler i San Jose, Kalifornien, och bygger ytterligare en fabrik i Mississippi med hjälp av ytterligare ett lån på 75 miljoner dollar. Dess mål under NREL-finansieringen är att inom ett år producera en version av dess tandempaneler som kan massproduceras.
NREL-programmet är tänkt att finansiera företag som tar radikalt olika tillvägagångssätt för solpaneler som kan leda till produktion av solpaneler på under 50 cent per watt, säger Martha Symko-Davies, som leder projektet PV Technology Incubator på NREL. Forskare har experimenterat med CIGS-solceller i årtionden, men hon säger att företag som Stion har gjort stora framsteg under de senaste tre till fyra åren för att få ut CIGS på marknaden. Som ett resultat bör det nu vara relativt enkelt att göra en tandemcell. Om du har fått dina CIGS att fungera borde det inte ta mycket mer att göra det som Stion gör, säger hon.