Affettare il silicio per un solare più economico

solarium , una startup con sede a Fremont, in California, intende tagliare il costo dei pannelli solari diminuendo la quantità di materiale costoso richiesto. Di recente ha iniziato a spedire i suoi primi pannelli a clienti selezionati. Questa primavera l'azienda inizierà la produzione di pannelli solari in uno stabilimento costruito per produrre 25 megawatt di pannelli solari all'anno.

Solare ridotto: Tagliando le celle solari al silicio in strisce (a sinistra) e utilizzando plastica modellata (a destra) per incanalare la luce, Solaria è in grado di ridurre il costo dei suoi pannelli solari.

Gli attuali costi elevati per il tipo di silicio utilizzato nel fotovoltaico hanno notevolmente aumentato il prezzo dei pannelli solari convenzionali. Le celle di Solaria generano circa il 90% dell'energia di un pannello solare convenzionale, utilizzando la metà del silicio, afferma Kevin Gibson, CTO di Solaria.

Di solito, il silicio in un pannello solare si estende sulla sua superficie, raccogliendo la luce da quanta più area possibile. Ma Solaria taglia il silicio in strisce sottili e le distanzia in modo che rappresentino solo circa la metà dell'area del pannello. Una copertura in plastica stampata trasparente raccoglie la luce dall'intero pannello e la convoglia verso le strisce di silicone.

Questo approccio consente di risparmiare denaro perché i costi totali della plastica stampata, di altri materiali extra e delle fasi di produzione aggiuntive sono ancora inferiori al costo del silicio aggiuntivo utilizzato nei pannelli solari convenzionali. Solaria riduce anche i costi utilizzando apparecchiature di produzione già sviluppate per l'industria dei semiconduttori, evitando così costose apparecchiature personalizzate. Gibson afferma che i primi prodotti di Solaria saranno abbastanza economici da competere con i pannelli prodotti da aziende molto più grandi e che le generazioni successive di prodotti costeranno tra il 10 e il 30% in meno rispetto ai loro concorrenti.

I prezzi del silicio sono alti ora. Ma l'elemento è abbondante e già nuove strutture stanno entrando in linea per produrre silicio più raffinato. Poiché Solaria vuole essere competitiva a lungo termine, dovrà implementare altre misure di risparmio sui costi, in particolare migliorando l'efficienza complessiva dei suoi pannelli solari, afferma Tonio Buonassisi , professore di ingegneria meccanica al MIT.

Tali miglioramenti sono possibili, dice Gibson. Ad esempio, nelle celle solari convenzionali, i cavi per la raccolta della corrente sono posizionati sopra la cella, dove bloccano parte della luce solare in arrivo. Solaria potrebbe posizionare i suoi fili tra le strisce di silicio, dove non bloccano la luce. Poiché i fili non dovrebbero essere resi sottili per evitare di bloccare la luce, potrebbero essere dimensionati per raccogliere l'elettricità in modo più efficiente.

Furto solare: Solaria spera di risparmiare utilizzando apparecchiature sviluppate per l'industria dei semiconduttori, come il robot mostrato qui.

Solaria sarà in competizione con molte altre aziende che hanno sviluppato modi per utilizzare meno silicio. Solare sempreverde , con sede a Marlboro, MA, ha scoperto una tecnica di lavorazione del silicio a minor spreco. Si è sviluppato un gruppo presso l'Australian National University fette di silicio posto sul bordo per raccogliere la luce e produrre elettricità. Stellaris , con sede a Lowell, MA, ha creato una tecnologia che, come quella di Solaria, utilizza basse concentrazioni di luce per ridurre la quantità di silicio necessaria.

Martha Symko-Davies, supervisore di ricerca senior presso il National Center for Photovoltaics presso il Laboratorio Nazionale Energie Rinnovabili a Golden, CO, afferma che l'approccio di Solaria potrebbe avere un vantaggio rispetto a un altro tipo di tecnologia che utilizza specchi o lenti per concentrare la luce solare fino a diverse centinaia di volte. Sebbene gli approcci ad alta concentrazione siano promettenti, afferma Symko-Davies, richiedono sistemi di tracciamento complessi per mantenere i dispositivi puntati direttamente verso il sole. Questi sistemi aggiungono costi e possono rompersi nel tempo. L'approccio di Solaria non richiede un sistema di tracciamento.

Ad oggi, Solaria ha raccolto 77 milioni di dollari per sviluppare la sua tecnologia, con il più grande produttore mondiale di celle solari, Q-Cell, in qualità di investitore principale.

Il successo a lungo termine di Solaria non è ancora assicurato, afferma Buonassisi. Ma dice anche che la tecnologia dell'azienda è un approccio ingegnoso. In definitiva, aggiunge, maggiore è la diversità delle tecnologie disponibili, meglio è.

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