Fotowoltaika.news

Źródło informacji OZE ze Świata

DotacjeEuropaFotowoltaikaNewsNowe technologieRóżne

Nowe ścieżki w elastycznej cienkiej folii PV

Po zebraniu 5,8 miliona funtów (8 milionów dolarów) w ramach serii inwestycji, brytyjska firma Power Roll kontynuuje pilotażową produkcję innowacyjnej nowej cienkiej folii, za pomocą której może produkować zarówno moduły słoneczne, jak i kondensatory. W przyszłości projekt może również zapewnić potencjał wytwarzania energii słonecznej i magazynowania energii w jednym lekkim urządzeniu.

Elastyczny cienkowarstwowy panel słoneczny od dawna wzbudza zainteresowanie, zarówno akademickie, jak i komercyjne, ze względu na jego potencjał do przekształcenia tego, co dziś uważamy za panel słoneczny. Lekkie urządzenia, łatwe i tanie w produkcji w różnych formach, mogą być wyginane i kształtowane w celu integracji z zabudową, a nawet pojazdami. Podejścia te mogą odegrać ważną rolę w naszej przyszłości energetycznej.

Jak dotąd, elastyczne cienkowarstwowe ogniwa słoneczne pozostawały niszowym obszarem, z wydajnością i żywotnością urządzenia nieco mniejszą niż w przypadku krzemowej fotowoltaiki lub cienkich warstw osadzanych na szkle. Jednak kilka firm pracuje z różnymi materiałami komórkowymi – głównie perowskitami i selenkiem miedzi, indu i galu (CIGS) – i produkuje w oparciu o procesy drukowania już dobrze ugruntowane w innych branżach, obiecując niskie koszty produkcji.

W Zjednoczonym Królestwie jeden producent pracujący nad innowacyjnym, elastycznym cienkowarstwowym rozwiązaniem PV poinformował niedawno, że otrzymał kilka inwestycji w ciągu ostatnich kilku miesięcy na kwotę 5,8 mln GBP. Obecnie planuje uruchomić pilotażową linię produkcyjną na północy Anglii w drugiej połowie 2021 roku.

Elastyczne podłoże

Innowacja Power Roll zaczyna się na elastycznym podłożu. Obecnie pracuje z politereftalanem etylenu, ale twierdzi, że może potencjalnie wykorzystywać szereg innych materiałów. Podłoże jest wytłaczane w strukturę acetatu składającą się z „mikrowłókien”, z których każdy ma grubość zaledwie kilku mikrometrów.

W przypadku tego wytłaczanego podłoża, Power Roll najpierw nakłada warstwy transportowe na boki rowków za pomocą procesu chłodzenia próżniowego, a następnie na powierzchni drukowany jest materiał fotoaktywnych komórek za pomocą powlekania z rolki na rolkę z matrycą szczelinową. W produkcji pilotażowej firma planuje pracować z perowskitem jako materiałem komórkowym, chociaż potencjalnie mogłaby wykorzystać dowolny inny atrament pochłaniający promieniowanie słoneczne, kompatybilny z procesami drukowania. Każdy z mikrorowek działa jak pojedyncze ogniwo słoneczne. Małe urządzenia o wymiarach około 10 × 10 cm na folii o grubości mniejszej niż 0,5 mm zawierają kilka tysięcy ogniw podzielonych na kilkaset modułów. Oznacza to, że każde urządzenie miałoby dużą odporność na zacienienie lub wady o małej powierzchni. Wreszcie urządzenie jest obudowane, aby chronić jego wewnętrzne działanie.

Koncepcja została po raz pierwszy opracowana przez Alexandra Johna Toppinga, głównego naukowca Power Roll. Topping połączył swoje doświadczenie zdobyte podczas pracy nad rozwiązaniami w zakresie powłok zarówno w technologii stealth do zastosowań obronnych, jak i w przemyśle opakowań do żywności, aby opracować koncepcję mikrorowek do produkcji folii słonecznej.

Chociaż firma Power Roll jeszcze nie wyprodukowała folii w żadnej skali, szacuje, że dzięki temu projektowi będzie w stanie wyprodukować urządzenia PV przy koszcie około 0,03 USD / W. „Jest wiele kosztów, które zdejmujemy ze stołu. Nie potrzebujemy przezroczystej warstwy przewodzącej, nie potrzebujemy żadnych skomplikowanych funkcji połączeń między komórkami ”, powiedział pv dyrektor generalny Power Roll, Neil Spann. „Chcemy wyprodukować ten film za ułamek kosztów innych technologii dostępnych na rynku, więc ekonomia jest bardzo ekscytująca”.

Popularne treści

Pracując z atramentem perowskitowym, obecna wydajność ogniw Power Roll wynosi 11%. Do czasu rozpoczęcia pilotażowej produkcji, planowanej na wrzesień tego roku, zespół spodziewa się zwiększyć ją do około 15%. Firma ma plan, aby przejść do 20%, a być może nawet więcej, poprzez optymalizację procesów osadzania próżniowego i drukowania, zamiast projektowania samego materiału komórkowego.

Podejście Power Roll zapewnia elastyczność w zakresie rozmiaru i kształtu urządzeń. Początkowe plany w produkcji pilotażowej przewidują film o szerokości 150 mm, który docelowo przesunie się do 300 mm. O długości decyduje aplikacja. „Pierwsze obszary zastosowań, na które patrzymy, to nienośne dachy i budynki jako całość” – powiedział Spann. Bada inne zastosowania w przenośnych konstrukcjach fotowoltaicznych i tymczasowych, a także w szklarniach polimerowych i przestrzeni agrivoltaics.

Potencjalne ścieżki

Dzięki drukowaniu materiału dielektrycznego zamiast absorbera słonecznego na podobnie mikrorowionym podłożu, firma Power Roll z powodzeniem wyprodukowała również folię kondensatora. Rozpoczęła współpracę joint venture z firmą w Indiach, która również planuje rozpocząć produkcję w drugiej połowie tego roku.

W dalszej przyszłości potencjał połączenia tych dwóch podejść i wyjścia poza kondensator na większe terytorium magazynowania energii może dać ekscytujące perspektywy. Umieszczenie absorbera słonecznego na jednej stronie folii i kondensatora / materiału magazynującego energię na drugiej stworzyłoby pojedyncze urządzenie, które może zarówno generować, jak i przechowywać energię słoneczną.

Wymagałoby to nowych rozwiązań w zakresie magazynowania energii, szczególnie w materiałach do przechowywania do druku, ale jest to coś, co już jest na radarze firmy Power Roll. „Docieramy do firm, które dysponują materiałami do przechowywania, które moglibyśmy potencjalnie wdrożyć w naszej architekturze” – powiedział Spann. „To bardzo interesujące i coś, w co wkładamy trochę zasobów. Naszym głównym celem jest jednak wprowadzenie na rynek zarówno folii słonecznej, jak i kondensatora ”.

W międzyczasie połączenie folii słonecznej i kondensatora mogłoby zmagazynować mniejszą ilość energii w urządzeniu słonecznym. Spann postrzega wygładzanie lub wymianę baterii w urządzeniach o niższym zużyciu energii, takich jak czujniki Internetu rzeczy, jako dalsze potencjalne ścieżki rozwoju wszechstronnej technologii Power Roll.

Comment here