Allgemeines

Billigere Solarzellen

Billigere Solarzellen

Laut einem Artikel, der diesen Monat in Technology Review veröffentlicht wurde, erzeugt eine neue kostengünstige Methode zum Anbringen von Spiegeln an Silizium sehr effiziente Solarzellen, deren Herstellung kostengünstig ist. Die Technik könnte zu Sonnenkollektoren führen, die Strom zum durchschnittlichen Strompreis in den USA produzieren.

Suniva, ein Start-up-Unternehmen mit Sitz in Atlanta, hat Solarzellen entwickelt, die etwa 20% der Energie aus auf sie fallendem Licht in Elektrizität umwandeln. Diese Zahl ist eine Steigerung gegenüber 17% der vorherigen Solarzellen und entspricht in etwa dem Wirkungsgrad der besten Solarzellen auf dem Markt. Laut Ajeet Rohatgi, Gründer und CTO des Unternehmens, im Gegensatz zu anderen Siliziumsolarzellen Suniva ist hochwirksam und wird mit kostengünstigen Methoden hergestellt. Eines davon ist der Siebdruck, ein relativ kostengünstiges Verfahren, das dem für den T-Shirt-Druck verwendeten Siebdruck sehr ähnlich ist.

Bisher haben die hohen Kosten für Solarzellen sie auf eine marginale Rolle bei der Energieerzeugung beschränkt und weniger als 1% des weltweiten Stroms geliefert. Rohatgi schätzt, dass die kostengünstigen Herstellungstechniken des Unternehmens es Solarenergie ermöglichen werden, mit konventionellen Quellen zu konkurrieren und Strom für etwa 8 bis 10 Cent pro Kilowattstunde zu produzieren (ähnlich den durchschnittlichen Stromkosten in den USA). und viel niedriger als die Preise anderer Märkte).

Suniva-Zellen sind sehr effektiv, da sie Licht einfangen und Photonen im aktiven Material der Solarzelle halten können, bis die Energie zur Freisetzung von Elektronen und zur Erzeugung eines elektrischen Stroms verwendet werden kann. Das Grundkonzept, Licht einzufangen, ist nicht neu. Dies hängt von der Texturierung der Vorderseite der Siliziumschicht ab, die das aktive Material der Solarzelle bildet. Durch die Texturierung werden verschiedene Flächen erzeugt, die das einfallende Licht umlenken und so brechen, dass es sich nicht direkt durch das Silizium bewegt, sondern entlang der Siliziumschicht bewegt. Photonen bleiben daher länger im Material und haben eine bessere Chance, von Atomen im Material absorbiert zu werden. In diesem Fall kann die Energie der Photonen Elektronen freisetzen, die wiederum zur Stromerzeugung verwendet werden.

Die Lichtaufnahme kann erhöht werden, indem die strukturierte Oberfläche mit einer reflektierenden Schicht auf der Rückseite der Siliziumschicht gepaart wird. Der Spiegel hält das Licht länger in der Solarzelle und erhöht so die Anzahl der freigesetzten Elektronen. Infolgedessen kann das Silizium halb so dick wie üblich sein und die gleiche Lichtmenge absorbieren. Die Verwendung eines weniger teuren Materials senkt direkt die Kosten, aber das Verfahren ermöglicht es Solarzellenherstellern auch, sie mit weniger reinen und billigeren Formen von Silizium herzustellen. In einer herkömmlichen Solarzelle, die eine 200 Mikrometer dicke Siliziumschicht aufweisen kann, können Verunreinigungen im Material leicht Elektronen einfangen, bevor sie die Oberfläche erreichen und entweichen, um Strom zu erzeugen. Im Gegensatz dazu legen Elektronen in einer nur 100 Mikrometer dicken Siliziumschicht eine kürzere Strecke zurück, wodurch es weniger wahrscheinlich ist, dass sie vor dem Entweichen auf eine Verunreinigung stoßen. Silizium niedrigerer Qualität ist viel billiger und einfacher zu verarbeiten als das in Solarzellen übliche hochraffinierte Silizium.

Quelle: Technology Review


Video: LiFePo4 vs Agm Batterie - Kosten- und Leistungsvergleich (Oktober 2020).