Napredak u istraživanju CIGS solarnih ćelija - pojednostavljenje procesa proizvodnje za konkurentnost na tržištu

03.11.2009. | TFOT

Istraživači sa sa Kalifornijskog univerziteta u Los Anđelesu - UCLA (University of California - Henry Samueli School of Engineering and Applied Science) sredinom jula 2009. otkrili su novu i relativno jednostavnu tehniku za proizvodnju solarnih ćelija. Njihovo jeftino rešenje jeste jedinstveni metod proizvodnje solarnih ćelija zasnovanih na bakar-indijum-galijum-selenidu - CIGS (copper indium gallium selenide).

Dok konvencionalna proizvodnja podrazumeva kristale silikona, koji ima relativno visoku cenu, oni su uspeli da dokažu da CIGS paneli imaju viši potencijal efikasnosti i jefitiniji su za proizvodnju od svojih silikonskih konkurenata.

Profesor Yang Yang (na fotografiji sa novom CIGS ćelijom) vodio je svoj tim iz Odeljenja za materijale (Department of Material Science and Engineering) do rešenja koje omogućava masovnu proizvodnju CIGS panela, što je do sada bio veliki izazov.

- Proizvodi zasnovani na CIGS-u pokazuju veoma visoku efikasnost - kaže William Hou, diplomirani student iz profesorovog tima i prvi autor ove studije - Drugi su već dokazali nivoe efikasnosti od 20% ali do sada je tehnologija proizvodnje bila skupa. Na kraju, cena procesa proizvodnje ovih panela nije ih činila konkurentnim na tržištu sa sadašnjim cenama. Međutim, sa novim procesom koji smo razvili, možemo zadržati pomenuti nivo efikasnosti i istovremeno umanjiti cenu proizvodnje u značajnoj meri.

Konvencionalna tehnologija proizvodnje CIGS solarnih ćelija uključivala je vakkumsku tehniku (co-evaporation). Ovaj proces ne samo da oduzima mnogo vremena, već i bez toga puno košta. Njegov tok izgleda tako što se aktivni sastojci, bakar, indiju, galijum i selen, zagrevaju na visoke temperature i prelivaju u slojevima preko površine u uslovima vakuuma.

Upravo tu je ležao i najveći problem za masovnu proizvodnju po povoljnijoj ceni - instaliranje velike količine materijala u masovnom proizvodnom procesu koji ceo treba da protiče u uslovima vakuuma.

Yang-ov tim potpuno je uspeo da eliminiše proces vakuumiranja. Primarni materijal koji čine tri od četiri osnovne sirovine - bakar, indijum i diselenid, lako se mogu postaviti na solarne ćelije u tri koraka - pretvaranje u tečno stanje, aplikacija i pečenje.

Tečnost se sastoji od hidrazinskog rastvarača koji rastače bakar-sulfid i indijum-selenid stvarajući bakar-indijum-diselenid.

Apsorberski sloj solarne ćelije čini samo CIGS, kom su istraživači dali novi oblik u kom on može direktno biti nanešen na površinu bilo koje veličine i zatim završno obrađen u peći.

- Prednost našeg metoda je i iskoristivost materijala. Još jedna prednost ovakvog rešenja jeste i mogućnost primene u neprekidnom proizvodnom procesu na trakama (roll-to-roll). Obe ove prednosti u velikoj meri utiču na konačnu cenu proizvodnje - kaže Hou.

Tim sada ima zadatak da postigne nivo efikasnosti od 15-20%. Trenutni nivo je na 9% što još uvek nije dovoljno za masovnu proizvodnju. Yang predviđa da će biti potrebno od tri do pet godina do komercijalne upotrebe.

- Dok radimo na unapređenju performansi ovih solarnih ćelija, takođe tražimo i partnere iz oblasti industrije sa kojima bismo napravili saradnju i dobili priliku da odemo korak dalje u svojim istraživanjima - kaže Yang. On je svestan i da svaka tehnologija koja je povezana sa primenom obnovljivih izvora energije budi veliko interesovanje u SAD poslednjih godina.

Linkovi UCLA:

Linkovi - solarne tehnologije predstavljene na sajtu TFOT - The Future Of Things - www.thefutureofthings.com:

 

Komentari: 0

Vezane kategorije


TEKSTOVI /iz kategorije/


Anketa

Kojom vrstom toplotne izolacije je izolovan vaš stan/kuća?
veselnik 13.04.2019.
"Služba za urbanizam koja će okupiti 10 str...
Ljubinka 09.04.2019.
Da li se na zidove koji su krecenim prajmer...
Maks 04.04.2019.
Političari treba da shvate da se autoput, o...
Borko 03.04.2019.
Zasto se ne zapocne na vreme sredjivanje im...
Svetlana 03.04.2019.
Moze li neko da objasni gospodi iz Ministar...