211service.com
Hoe flexibele zonnepanelen zonne-energie concurrerend kunnen maken
Harry Atwater , een professor van Caltech, zegt dat de manier om zonnecellen te maken die kunnen concurreren met fossiele brandstoffen, is door ze dun en flexibel te maken. Hij is niet de eerste die de lof bezingt over flexibele zonnecellen, maar mensen wijzen meestal op hun mogelijke toepassingen op tenten of rugzakken, waar ze niet veel zullen doen om de CO2-uitstoot of het gebruik van fossiele brandstoffen te verminderen. Atwater houdt van ze vanwege hun potentieel om verzend- en installatiekosten te verlagen.
In tegenstelling tot de huidige stijve, klasse ingekapselde zonnepanelen, hoeven flexibele zonnepanelen niet te worden beschermd door stijve frames voor verzending, dus nemen ze veel minder ruimte in beslag, wat de verzendkosten verlaagt. Ze zijn ook lichter, waardoor ze gemakkelijker te installeren zijn. Tijdens zijn toespraak op de EmTech 10-conferentie aan het MIT vandaag, stelde Atwater een andere manier voor om de installatiekosten te verlagen: hij stelt voor om landbouwapparatuur te gebruiken die is uitgerust met laserwaterpassen om snel grote velden flexibele zonnepanelen te installeren, en legt ze uit zoals plastic zeilen in sommige boeren vandaag.
Wat tot nu toe flexibele zonnecellen heeft tegengehouden, is dat ze doorgaans niet erg efficiënt zijn in vergelijking met conventionele zonnecellen van kristallijn silicium. Dat betekent dat je er meer van nodig hebt, wat natuurlijk de kosten verhoogt. Op de conferentie toonde Atwater een aantal manieren om hoogrenderende zonnecelmaterialen in flexibele cellen te gebruiken. Een daarvan betrof het afzetten van galliumarsenide op een stijf oppervlak en het vervolgens afpellen om een flexibele zonnecel te maken. De andere omvat het groeien van kristallijn silicium in de vorm van arrays van draden ingebed in polymeren. Van dat laatste materiaal liet hij een staal op het podium vallen om de veerkracht ervan te demonstreren. De beste van deze zonnecellen die in het laboratorium zijn gemaakt, hebben een efficiëntie van meer dan 17% bereikt, zegt hij - dat is concurrerend met de huidige zonnecellen. (Als hij ze over een groot gebied maakt, is de efficiëntie minder dan de helft, maar hij denkt dat dit kan worden verbeterd).
Een vraag is hoe duurzaam deze zonnecellen blijken te zijn. De zonnepanelen van vandaag, die zijn ingekapseld in glas, hebben bewezen tientallen jaren mee te gaan. Er zullen langdurige tests nodig zijn om aan te tonen dat deze dun uitziende stukjes plastic net zo lang meegaan.
Atwater voorspelt dat de kosten voor het maken en installeren van deze zonnecellen minder dan een dollar per watt kunnen zijn, laag genoeg om in het algemeen te concurreren met fossiele brandstoffen. (Zonnepanelen concurreren in sommige situaties op zonnige locaties al met fossiele brandstoffen.) Hij zegt dat hij bezig is de technologie te commercialiseren. Hij is realistisch over hoe lang het kan duren om zijn weg naar de markt te vinden, maar zegt dat het redelijk is om te denken dat zonne-energie tegen 2030 een aanzienlijk deel (14 procent) van de elektriciteitsvoorziening van de Verenigde Staten kan leveren.