Новости

Новая технология удешевит солнечные батареи вдвое

Калифорнийская компания Twin Creeks Technologies объявила о внедрении на своём заводе солнечных батарей, расположенном в штате Миссисипи, технологии изготовления ультратонких пластин монокристаллического кремния, которая позволит снизить стоимость серийных батарей с 80 центов за ватт до 40.

Цель новации заключается в радикальном (до 90%) сокращении расхода кремния на квадратный метр панели при сохранении высокого КПД устройства. Ведь при производстве солнечных батарей большие денежные затраты во многом обусловлены самим чистым кремнием и всеми технологическими цепочками, которые он проходит, пока превращается в готовый фотоэлемент. Во-первых, в современных конструкциях солнечных батарей используют относительно толстые (порядка 200 мкм) пластины кристаллического кремния. Во-вторых, при резке канатными пилами цилиндрических кремниевых блоков на такие пластины около половины кремния попадает в отходы (в первую очередь за счет высокой хрупкости самого кремния).

Twin Creeks Technologies внедрила у себя почти безотходный метод отрезания пластин кремния толщиной всего в 20 мкм (в десять раз меньше обычного), суть которого заключается в бомбардировке пластины-заготовки ионами водорода со строго заданной энергией в специально созданном для этой цели ускорителе ионов Hyperion 3, совмещённом с большой вакуумной камерой. При этом ионы проникают в толщу кремния на глубину 20 мкм. И образуют насыщенный протонами слой. После этого облучённую заготовку помещают в печь и нагревают, в результате чего образуется слой микроскопических пузырьков водорода. Теперь достаточно слабого механического воздействия, чтобы по этой границе от исходной пластины аккуратно откололся слой кремния толщиной 20 мкм. Оставшаяся часть заготовки запускается в новый цикл – с одной донорской пластины кристаллического кремния Twin Creeks Technologies получает 10-14 ультратонких заготовок.

Следующий шаг – нанесение ультратонкий слоем кремния на тонкую металлическую подложку, что позволяет запускать их в дальнейший производственный процесс, без опасения, что будущие фотоэлементы треснут от малейшего удара.

Twin Creeks Technologies утверждает, что её процесс совместим с другими монокристаллическими материалами, например, с арсенидом галлия. Это ещё один фактор привлекательности технологии.

Источник: http://www.technologyreview.com/energy/39887/

http://www.membrana.ru/particle/17716.