太阳能公司Natcore Technologies将在降低太阳能电池生产成本的同时,减少与制造相关的有害废水的数量。关键是Natcore计划推出的新型低温激光工艺,这将消除对高温扩散炉的需求。
Natcore一直与国家可再生能源实验室及其他合作伙伴合作,以完善其黑硅技术。根据Natcore引用的一项独立研究,去年左右,该公司宣布已在其纽约工厂完成了一套完整的低成本黑硅太阳能电池生产系统的设计,从而有可能将生产成本削减23.5%。 。
超级便宜的黑硅太阳能电池之路
激光系统可以节省更多成本。
太阳能电池由Natcore Technology提供
在常规的太阳能电池制造中,通过在熔炉中将材料熔化将材料添加到电池表面(称为掺杂的过程),这涉及大量的废热。通常,熔炉达到最高900摄氏度的温度。
相反,激光掺杂将其所有能量集中在局部点上。它花费不到一毫秒的时间,浪费的能源少得多,并将损坏太阳能电池的风险降到最低。
根据Natcore官员的说法,该工艺还将消除常规生产工艺中使用的有害物质,包括硅烷和三氯氧化磷。
Natcore并未透露正在使用哪种激光器,但已确定与之合作的公司为其研发设施定制系统。
不要忘记黑金属!
黑硅是指每平方英寸蚀刻有数十亿个纳米大小的孔的硅晶片。如NREL所述,这将效率提高到一个新的水平:
孔和硅壁比击中它们的光波长要小,因此,光不会识别出表面密度的任何突然变化,因此不会浪费能量反射回大气中。研究人员控制了纳米形状和表面化学成分,从而达到了这种“黑硅”材料的太阳能电池效率记录。
晶圆实际上并没有染成黑色,但是纳米孔使晶圆显得更暗。顺便说一句,值得注意的是,Natcore在这一领域有一些竞争,例如来自德国Fraunhofer-Gesellschaft研究所。
同时,劳伦斯·利弗莫尔国家实验室(Lawrence Livermore National Laboratory)的研究人员一直在研究“黑金属”工艺,该工艺利用等离子体效应来从更大范围的太阳光谱中收集能量。
基本概念类似于黑硅,但是黑金属中的结构不是使用纳米孔,而是柱状纳米丝。
这些项目表明,随着效率的不断提高和生产成本的下降,太阳能技术尚未找到最低成本。
至于包括人工和第三方融资在内的太阳能装置的“软成本”,能源部新的举措(例如最可负担的屋顶太阳能奖)也正在解决这些问题。
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