Jedan dolar po wattu je cilj koji solarna industrija mora dosti?i kako bi postala cijenovno konkurentnija sa konvencionalnim izvorima energije.

Postoje dva puta do tog cilja, a jedan od njih kojeg koriste mnogi azijski (kineski) proizvo?a?i su smanjivanje tro�kova ve?om proizvodnjom. Alternativni na?in donosi vi�e beneficija za same solarne tehnologije, a to je pove?ana efikasnost fotonaponskih panela kroz nove procese proizvodnje i nove kvalitetnije materijale. Tvrtke koje razvijaju nano tehnologije su razvile nove materijale i procese koji omogu?uju proizvo?a?ima da pove?aju kvalitetu i smanje tro�kove proizvodnje ?ime doba konkurentnosti solarnih tehnologija ubrzano sti�e.

Kvaliteta protiv kvantitete

Kina ve? sada dobiva utrku u kapacitetima za proizvodnju solarnih panela, te ve?ina tvrtki iz te dr�ave i nekih drugih ciljaju na pove?anu proizvodnju kako bi se smanjili tro�kovi. To je dobro za samu industriju, ali nije dobro za njene tehnologije po�to se time samo odr�ava postoje?a tehnologija, a ne razvijaju se nove sa ve?om efikasno�?u. Drugi na?in je ve? spominjana pove?ana efikasnost u kojoj je kvaliteta u suradnji sa tehnolo�kim inovacijama na?in za dugoro?no smanjenje tro�kova. Razvijaju se tehnologije koje koriste kvalitetnije materijale, moderniji procesi proizvodnje i koriste se napredne tehnologije ?elija.

Pove?anjem efikasnosti ?elija cijena po wattu se zna?ajno smanjuje. Ipak, nepotrebno je uspore?ivati kvalitetu i kvantitetu, po�to novi materijali obe?avaju konvergenciju smanjenih tro�kova proizvodnje sa naprednim tehnologijama solarnih ?elija koje predstavljaju budu?nost industrije.

Izazovi pucanja solarnih ?elija

Trenuta?no standardni industrijski proces za proizvodnju solara koristi opremu za printanje, pri ?emu dolazi do direktnog kontakta sa tankim plo?icama, zbog ?ega plo?ice za solarne ?elije moraju biti dovoljno debele da pre�ive direktni kontakt tokom procesa metalizacije. Ponekad dolazi i do pucanja plo?ica �to poskupljuje sam proces. Kada bi se mogla obaviti metalizacija bez diranja plo?ice to bi omogu?ilo puno tanje plo?ice solarnih ?elija nego danas, �to bi umanjilo ukupne tro�kove modula. Ve? postoje neke tehnologije koje omogu?uju metalizaciju bez kontakta, ali su one jako skupe, nesigurne te samim time i neisplative. Ne kontaktne tehnologije printanja kao �to su inkjeti i aerosolne mlazne tehnologije daju na?in da se razvije tehnologija tankih silicijskih plo?ica.

Prednosti tankih silicijskih plo?ica

Debljina plo?ica je glavni faktor koji utje?e na tro�kove solarnih ?elija; nano-inkjet daje nekoliko bitnih prednosti u ovom pogledu. Zbog tanjih plo?ica, moduli koriste manje silicija koji treba procesuirati, te samim time smanjuju tro�kove silicija. Iako cijena silicija konstantno pada on jo� uvijek ?ini 50-60% ukupnih tro�kova solarne ?elije.

Tr�i�te pokazuje da se debljina silicijskih plo?ica mo�e smanjiti sa 180 mikrometara na ispod 100 mikrometara ne kontaktnim printanjem.

Ve?a vodljivost sa ne kontaktnim printanjem

Pitanje je koje su druge prednosti kori�tenja tankih silicijskih plo?ica osim smanjenih tro�kova? Op?enito gledano tanje plo?ice pove?avaju efikasnost, i to ponajvi�e zbog manje �anse rekombinacije fotonaponskog efekta zbog tanjih plo?ica. To pove?ava efikasnost proizvodnje elektri?ne energije iz solarne ?elije.

Druga prednost je fleksibilnost ne kontaktnog printanja �to omogu?uje da se vi�e metalnih slojeva od razli?itih materijala printa paralelno, a �to onda pove?ava efikasnost i smanjuje vrijeme i tro�kove proizvodnje. Ne kontaktno printanje pove?ava rezoluciju, �to zna?i da ima tanje linije i tako kroz njega prolazi vi�e sunca. Tre?a prednost je �to nove metode printanja tro�e manje tinte, jer ju stavljaju samo tamo gdje treba i kad treba dok standardne metode to ne mogu posti?i nego tro�e puno vi�e tinte.

Smanjivanje tro�kova solara

Standardno ekransko printanje koristi serijski proces odnosno printe se jedna plo?ica za drugom. Inkjet printanje je paralelan na na?in da u jednom prolazu isprinta cijelu plo?icu. Glave inkjeta mogu ve? danas imati veli?inu od jednog metar �to zna?i da mogu isprintati �est plo?ica u jednom prolazu. Time se tro�kovi metalizacije mogu smanjiti i do 18%. Tro�kovi se mogu smanjiti i radom na ni�im temperaturama �to omogu?uju nano ?estice.

Ukupno se tako tro�kovi materijala mogu smanjiti za 44%, a ukupni tro�kovi solarnih ?elija se mogu smanjiti za 27%. To ne uklju?uje smanjenu potro�nju energije tokom proizvodnje. Glavni problem ovih tehnologija je �to ne postoji dovoljno opreme koja bi to radila brzo i efikasno u ovom trenutku. Ovakva oprema postoji u drugim industrijama koje se jo� nisu infiltrirale solarnu industriju.

Postoje i rezervna rje�enja dok se gore navedeno ne dogodi, kao �to je kori�tenje pasti koje se dobiju iz tinti a koje koriste 30% manje materijala od standardnih tehnologija. Takve paste se mogu napraviti od aluminija i imaju sli?na svojstva kao ne kontaktne tinte. Visoko provodljive paste iz tinti bi tako?er mogle zamijeniti standardne srebrne paste koje su industrijski standard.

Aluminij i srebro nisu jedini materijali za metalizaciju nego bi se mogli koristiti i nikal i bakar koji bi zamijenili srebro na zadnjem dijelu kontakta. Tvrtke razvijaju novu generaciju solarnih ?elija koje bi mogle koristiti kombinaciju nikla i bakra.

Dostupnost materijala je jedan od klju?nih problema testiranja nove generacije plo?ica. Zbog toga je Ameri?ki Odjel za energiju financirao proizvodno postrojenje u Austinu, Texas koje proizvodi 25 tona tinte i pasti godi�nje. To je dovoljno materijala za pilot integraciju i isprobavanje kvalitete.

Zaklju?ak

Postoje mnogi tro�kovi koji utje?u na kona?nu cijenu po watu za solarne tehnologije. Tro�kovi osnovnih materijala, tehnologije procesuiranja i vrijeme potrebno da se dovr�i proizvodnja su jako va�ni za tvrtke koje �ele dosti?i cilj od 1 dolara po wattu. Nano materijali imaju bitnu ulogu u spu�tanju cijene proizvodnje solarnih ?elija, ?ime bi se moglo ubrzati vrijeme potrebno da solar postane cijenovno konkurentniji. Ipak, da bi proizvo?a?i postigli svoje ciljeve, oni moraju biti svjesni mogu?nosti novih tehnologija te potencijalnih u�teda u tro�kovima.

Izvor: www.renewableenergyworld.com