Солнечная энергетика » Солнечные батареи

Солнечная панель с двусторонними фотоэлектрическими ячейками требует индивидуальную конструкцию (фото: energysafe.ru)

Подавляющее большинство солнечных батарей, которые сегодня представлены на рынке, вырабатывают электроэнергию при помощи поверхности, которая обращена непосредственно в сторону солнца. Но что будет, если заставить обратную сторону фотоэлектрических элементов использовать отраженный свет? Именно это идея лежит в основе технологического прорыва ученых израильского стартапа bSolar, который недавно показал свои так называемые двусторонние солнечные батареи.

Специалисты bSolar в прошлом месяце продемонстрировали инновационный продукт на профильной выставке в Германии. Компания уже объявила о начале работы в рамках проекта мощностью 730 КВт в Японии, где будут использоваться новые солнечные батареи. Стартап, который был основан в 2007 году, впервые представил коммерческий образец своей технологии только сейчас. Разработка может производить на 10-50 процентов больше электроэнергии по сравнению с обычными односторонними солнечными батареями. Израильские специалисты утверждают, что КПД может повыситься на 50 процентов, когда солнечные батареи установлены вертикально, и на 10 - 30 процентов в более типичных случаях. Об этом журналистам сообщил Йоси Кофман, соучредитель и главный исполнительный директор bSolar.

Отметим, что исследования в области двусторонних фотоэлектрических ячеек ведутся уже около четырех десятилетий, но на сегодняшний день было представлено совсем немного коммерческих продуктов. Для успешного переноса технологии на рынок ученые должны преодолеть множество технических проблем, в том числе найти пути удешевления техпроцесса по созданию двусторонних солнечных батарей. По мнению экспертов, эта технология в самое ближайшее время может привлечь огромное внимание. Ведь обычные кремниевые солнечные батареи продаются по все более низкой цене, и их производители борются за повышение КПД своих продуктов, чтобы получить конкурентное преимущество.

Идея в основе продукта bSolar очень проста. Инженеры компании взяли обычные кремниевые пластины и добавили в них возможность захвата отраженного света с обеих сторон. Это означает, что задняя сторона фотоэлектрической ячейки содержит электроды и может поглощать свет. Использование бора сыграло в данном случае ключевую роль.

Химический элемент бор является хорошим кандидатом на применение в составе солнечных батарей. Он не только делает тыльную часть фотоэлектрических панелей более восприимчивой к свету, но также является хорошей альтернативой алюминию, который исторически был использован, чтобы минимизировать потери электронов в процессе производства энергии. Но алюминий при взаимодействии с кремнием может создать достаточное механическое напряжение, чтобы прогнуть или сломать кремниевые пластины. Подобная ситуация, в частности, довольно типична при использовании тонких кремниевых пластин. Отметим, что производители солнечных батарей постепенно переходят на использование все более тонких кремниевых пластин для снижения затрат, и они также рассматривают возможность использования бора в качестве заменителя алюминию для уменьшения брака. Применение данного элемента также повышает эффективность лицевой стороны фотоэлектрической ячейки в плане преобразования солнечного света в энергию.

Но использовать бор в качестве замены алюминию непросто, иначе двусторонние солнечные батареи в настоящее время стали бы широкодоступными. Кофман отметил, что нанесение нужного слоя бора на фотоэлектрическую ячейку при ее производстве - очень сложная операция. Солнечная панель с двусторонними фотоэлектрическими ячейками требует индивидуальную конструкцию, которая существенно отличается от традиционных аналогов. Например, обычные кремниевые солнечные панели покрыты слоями полимерных материалов для защиты фотоэлектрических ячеек и имеют в своем составе кусок стекла, который играет роль верхней крышки, позволяющей свету попадать внутрь. По словам Бхушана Сопори, научного сотрудника Национальной лаборатории возобновляемых источников энергии США, такие же или аналогичные конструктивные элементы должны быть созданы для тыльной стороны двусторонней солнечной батареи.

"Технологии есть. Главный вопрос заключается в дополнительных расходах на создание подобных устройств. Мы должны исходить из того, как много отраженного света может быть собрано, и сможет ли рост КПД оправдать затраты". отметил Сопори.

Список компаний, которые работают над двусторонними солнечными батареями, включает таких гигантов как японскую Sanyo (теперь часть Panasonic) и корейскую Shinsung. Разработка Sanyo, к слову, представляет собой обычную кремниевую пластину, на обе стороны которой нанесены слои аморфного кремния, и дизайн очень отличается от того, что представили специалисты bSolar и другие конкуренты японцев.

Отметим, что стартап bSolar имеет завод в Германии, который ежегодно способен создавать генерирующие мощности в 30 МВт. Компания приобрела этот объект у Systaic, когда последняя проходила процедуру банкротства. Об этом сказал сам Кофман, который отказался назвать стоимость завода. Израильская bSolar с момента ее создания привлекла 10 млн. долларов капиталовложений от венчурных инвесторов, в том числе 3 миллиона долларов от Genesis Partners и некоторых инвесторов из Японии. Эта сумма очень мала. И она вряд ли поможет переместить опытную технологию в промышленное производство, но bSolar использует стандартное для отрасли заводское оборудование, и это вселяет определенный оптимизм.

Energysafe.ru