211service.com
Skiva upp kisel för billigare solenergi
Solarier , en startup baserad i Fremont, CA, har för avsikt att minska kostnaderna för solpaneler genom att minska mängden dyrt material som krävs. Det har nyligen börjat skicka sina första paneler till utvalda kunder. I vår kommer företaget att påbörja produktionen av solpaneler i en fabrik byggd för att producera 25 megawatt solpaneler per år.
Avskalad solenergi: Genom att skära kiselsolceller i remsor (vänster) och använda gjuten plast (höger) för att kanalisera ljus till dem, kan Solaria minska kostnaderna för sina solpaneler.
Nuvarande höga kostnader för den typ av kisel som används i solceller har kraftigt drivit upp priset på konventionella solpaneler. Solarias celler genererar cirka 90 % av en konventionell solpanels effekt samtidigt som de använder hälften så mycket kisel, säger Kevin Gibson, Solarias CTO.
Vanligtvis sträcker sig kislet i en solpanel över sin yta och samlar upp ljus från så mycket område som möjligt. Men Solaria skär kislet i tunna remsor och skiljer dem åt så att de bara står för ungefär halva panelens yta. Ett genomskinligt gjutet plasthölje samlar upp ljus från hela panelen och leder det till silikonremsorna.
Detta tillvägagångssätt sparar pengar eftersom de totala kostnaderna för den gjutna plasten, andra extramaterial och tillagda tillverkningssteg fortfarande är lägre än kostnaden för det extra kisel som används i konventionella solpaneler. Solaria minskar också kostnaderna genom att använda tillverkningsutrustning som redan utvecklats för halvledarindustrin och på så sätt undviker dyr kundanpassad utrustning. Gibson säger att Solarias första produkter kommer att vara tillräckligt ekonomiska för att konkurrera med paneler tillverkade av mycket större företag, och att successiva produktgenerationer kommer att kosta mellan 10 och 30 procent mindre än deras konkurrenter.
Kiselpriserna är höga nu. Men elementet är rikligt, och redan nya anläggningar kommer online för att producera mer raffinerat kisel. För att Solaria ska vara konkurrenskraftigt på lång sikt kommer det att behöva implementera andra kostnadsbesparande åtgärder, särskilt att förbättra den totala effektiviteten hos sina solpaneler, säger Tonio Buonassisi , professor i maskinteknik vid MIT.
Sådana förbättringar är möjliga, säger Gibson. Till exempel i konventionella solceller placeras ledningar för att samla ström ovanpå cellen, där de blockerar en del av det inkommande solljuset. Solaria kunde placera sina trådar mellan kiselremsorna, där de inte blockerar något ljus. Eftersom ledningarna inte skulle behöva göras tunna för att undvika att blockera ljus, kan de dimensioneras för att samla elektricitet mer effektivt.
Solstöld: Solaria hoppas kunna spara genom att använda utrustning utvecklad för halvledarindustrin, som roboten som visas här.
Solaria kommer att konkurrera med många andra företag som har utvecklat sätt att använda mindre kisel. Evergreen Solar , baserad i Marlboro, MA, upptäckte en teknik med lägre avfall för att bearbeta kisel. En grupp vid Australian National University utvecklades skivor av kisel sätta på kanten för att samla ljus och producera elektricitet. Stellaris , baserat i Lowell, MA, har skapat en teknik som, precis som Solarias, använder låga koncentrationer av ljus för att minska mängden kisel som behövs.
Martha Symko-Davies, senior forskningshandledare vid National Center for Photovoltaics vid Nationellt laboratorium för förnybar energi i Golden, CO, säger att Solarias tillvägagångssätt kan ha en fördel jämfört med en annan typ av teknik som använder speglar eller linser för att koncentrera solljus så mycket som flera hundra gånger. Även om tillvägagångssätt med hög koncentration är lovande, säger Symko-Davies, kräver de komplexa spårningssystem för att hålla enheterna riktade direkt mot solen. Dessa system lägger till kostnader och kan gå sönder över tiden. Solarias tillvägagångssätt kräver inget spårningssystem.
Hittills har Solaria samlat in 77 miljoner dollar för att utveckla sin teknologi, med världens största solcellstillverkare, Q-Cell, som agerar som en primär investerare.
Solarias långsiktiga framgång är fortfarande inte säker, säger Buonassisi. Men han säger också att företagets teknik är ett genialiskt tillvägagångssätt. I slutändan, tillägger han, är ju större mångfalden av teknologier som finns där ute, desto bättre.