29 апр. 2008 г.

Ускользающий кремний - интервью с Гари Хоманом (Hemlock Semiconductor)

Спонсор поста: Блог "Просто о сложном"

Дефицит поликристаллического кремния на мировом рынке, вызванный бурным развитием солнечной энергетики, уже давно не является новостью. Сегодняшняя цена этого материала в двадцать раз превышает его стоимость для производителей солнечных элементов всего лишь пять лет назад (сравните это с динамикой мировых цен на нефть, и вы обнаружите, что в глобальной экономике не все так однозначно с сырьевыми ресурсами, как об этом любят порассуждать отечественные политологи). И пока акулы полупроводниковой индустрии усиленно делают вид, что их это никоим образом не касается, "рыбкам" помельче порой приходится изворачиваться разными нетривиальными способами, чтобы раздобыть кремниевые подложки для своих производств.

Как ситуация видится с другой стороны баррикад? Об этом рассказывает Гари Хоман, вице-президент по маркетингу и продажам Hemlock Semiconductor – компании номер один на рынке поликристаллического кремния в мире.

- Как вы оцениваете нынешнюю ситуацию на рынке поликристаллического кремния? Согласны ли вы, в частности, с февральским прогнозом Frost & Sullivan, где говорится, что наблюдающийся уже довольно долгое время дефицит этого материала в нынешнем году должен прекратиться?
Факторов, которые способны оказывать влияние на баланс спроса и предложения на рынке поликристаллического кремния, достаточно много. Опираясь на публичные анонсы, можно предположить, что в 2008 году общий объем поставок увеличится примерно на 35%. Таким образом предложение кремниевого сырья может оказаться адекватным спросу при его росте на 80% со стороны солнечной энергетики, а также при условии, что со стороны электронной отрасли будет происходить плавное увеличение спроса прежними темпами. Также нужно учитывать, что многие компании будут использовать избыточные объемы поставок для восстановления стратегических запасов. Поэтому что в действительности должно пройти проверку в 2008 году, так это будем ли мы и дальше наблюдать, как спрос со стороны солнечной энергетики меняется параллельно тому, как меняется ситуация с предложением на рынке поликристаллического кремния.

- Оглядываясь в то время, когда впервые обнаружился дефицит поликристаллического кремния на рынке, как вы объясните, почему это стало возможным? Бытует мнение, что ведущие поставщики не ожидали столь быстрого увеличения спроса со стороны солнечной энергетики. Вы разделяете это мнение?
Прежде всего, я не согласен с предположением, что поставщики не предвидели такого бума. Я не могу говорить за других, но, думаю, мы как раз предвидели это. Чтобы удовлетворить этот спрос, мы начали наращивать наши производственные мощности и продолжаем их наращивать. Соотнося это с тем, что спрос существенно превышал доступные объемы выпуска продукции в течение некоторого времени, вы должны понимать, что производство поликристаллического кремния является сложным и долгим технологическим процессом, требующим немалых капитальных затрат. Для расширения производственных мощностей необходимы значительные инвестиции, а это в свою очередь означает, что производитель должен брать на себя серьезный риск.

- По итогам 2005 года в Hemlock дефицит поликристаллического кремния на рынке оценивали примерно в 10 тыс. тонн, что примерно вдвое превышало величину, названную тогда экспертами The Information Network. Насколько велик, по вашим оценкам, был дефицит в прошлом году?
Очевидно, что дефицит в прошлом году по-прежнему имел место. Количественно определить разрыв между спросом и предложением для нас было бы трудно.

- Как дефицит повлиял на бизнес вашей компании? Каковы преимущества и недостатки этой ситуации?
В мае 2007 года мы анонсировали очередной проект по расширению производственных мощностей. Объем инвестиций в этот проект должен составить 1 млрд долл. Вкупе с другими аналогичными проектами, анонсированными ранее, он позволит нам увеличить объем выпуска поликристаллического кремния впятеро по сравнению с 2005 годом.

- А каков в настоящее время годовой объем выпуска поликристаллического кремния у вашей компании в абсолютных величинах? И на какой уровень вы планируете выйти в ближайшем будущем?
В 2007 году объем производства у нас составил 11 тыс. метрических тонн. К 2012 году мы намерены его увеличить примерно до 36 тыс. метрических тонн. Кроме того, мы изучаем возможности для дальнейшего расширения производственного потенциала.

- По прогнозу Hemlock, датированному 2006 годом, общемировой объем производства поликристаллического кремния в нынешнем году должен был бы достичь 54 тыс. тонн. Каков ваш прогноз сегодня?
В начале апреля в ходе ежегодной европейской конференции Photovoltaic Technology Show 2008 в Мюнхене мы представили свой обновленный взгляд на текущую ситуацию. Исходя из тех сведений, которые были оглашены в рамках публичных анонсов, мы прогнозируем, что объем выпуска поликристаллического кремния в 2008 году составит 56 тыс. тонн.

- В последнее время на рынке поликристаллического кремния появилось много новых производителей, в частности, из дальневосточного региона. Как вы думаете, достаточно ли велик потенциал рынка, чтобы прокормить все эти компании?
Производство поликристаллического кремния – чрезвычайно сложный процесс, требующий строгого соблюдения технологических норм. Помимо этого, он требует значительного опыта и экспертизы, а также серьезных финансовых вложений. Hemlock Semiconductor производит поликристаллический кремний почти 50 лет, и мы постоянно совершенствуем наши процессы и технологии, стремясь к повышению эффективности производства этого очень специфического материала. Разумеется, некоторые из этих новых производителей достигнут каких-то успехов, и интересно будет посмотреть, в чем будут выражаться их успехи. К примеру, сохранят ли они конкурентоспособность в долгосрочной перспективе и при отсутствии столь значительного дисбаланса между спросом и предложением? Вот те из них, кто добьется такого успеха (если мы рассматриваем все это в контексте стоящей перед солнечной энергетикой цели конкурировать с традиционными источниками энергии), и будут вместе с признанными мировыми лидерами наподобие Hemlock Semiconductor играть важную роль в инфраструктуре поставок для солнечной энергетики.

- Как в Hemlock сейчас распределяют объемы поставок между солнечной энергетикой и полупроводниковой промышленностью? Что может измениться в этом отношении в ближайшие два-три года?

В обозримой перспективе солнечная энергетика и полупроводниковая индустрия продолжат бороться друг с другом за кремний. Борьба эта может обостряться при возникновении кратковременного дисбаланса между спросом и предложением или наоборот – вызывать такого рода дисбаланс. При этом Hemlock Semiconductor имеет возможность увеличивать при необходимости объемы производства довольно значительно, поскольку мы поставляем нашу продукцию на рынок, который не является однородным. Многие компании, в частности, многие из тех, кто не так давно начал выпуск поликристаллического кремния, не имеют возможности либо не заинтересованы в работе с полупроводниковой индустрией. У Hemlock есть обязательства перед заказчиками из обеих этих групп. Соответственно и наше производство устроено более гибко, что позволяет нам выпускать такой продукт, который по качеству может соответствовать требованиям как солнечной энергетики, так и полупроводниковой индустрии.

Источник

25 апр. 2008 г.

Альтернативное мнение про солнечную энергетику

Всеобщее солнечное настроение в мире по поводу солнечной энергетики могут несколько подпортить последние решения правительства Германии о возможном сокращении субсидий в эту бурно развивающуюся отрасль энергетики. Именно введенные в Германии низкие тарифы на солнечное электричество способствовали резкому старту и быстрому росту новой промышленности. Тем временем над самой солнечной энергетикой в Германии сгущаются тучи.

Действительно, Германия, не будучи богатой солнцем страной, казалось бы, занимает странное место лидера в солнечной энергетике. Страна является ведущей в мире по емкости установленных источников возобновляемой энергии и занимает третье место как производитель солнечных панелей после Китая и Японии. Доля электроэнергии, генерируемой здесь возобновляемыми источниками, в 2007 г. достигла 14.2% (в сравнении с 11.7% в 2006 г.) Компания Q-Cells, основанная вблизи г. Wolfen (севернее Лейпцига), является одной из самых больших в мире производителей фотовольтаических ячеек для солнечных панелей. Исследованиями и разработками в области солнечной энергетики в Германии в той или иной степени занимаются около 160 институтов.

Конечно, максимальное количество электроэнергии в Германии поступает от сжигания угля и от атомных электростанций. Но уголь, как источник электроэнергии, становится все более непопулярным с экологической точки зрения, а атомные электростанции - из-за боязни катастроф. В 1991 г. в Германии был принят закон, в рамках которого государство допускало различные формы поддержки компаний, инвестирующих средства в возобновляемые источники электроэнергии. В соответствии с этим законом, электроэнергия, производимая на возобновляемых источниках, продавалась по заниженным и постоянным в течение 20 лет тарифам. Так, например, электроэнергия от фотовольтаических систем, установленных на крышах домов в 2007 г., может продаваться по 0.49 евро за кВт∙час (в 7 раз ниже текущего тарифа) вплоть до 2027 г. Фиксированная цена позволяет инвестору прогнозировать возможные расходы и доходы.

Но правительство Германии дрогнуло (возможно, под влиянием обойденных субсидиями производителей других источников электроэнергии) и предлагает пересмотреть закон 1991 г., что может привести к сдвигу от солнечной энергетики к другим видам возобновляемых источников, таким, например, как ветряные установки. По новым предложениям, тариф на солнечное электричество будет возрастать. Возможно, новые предложения правительства заставят производителей солнечных панелей снизить стоимость их производства, чтобы не проиграть в конкуренции с другими энергетическими источниками. Под влиянием всеобщего солнечного ажиотажа возник дефицит сырьевого кремния для производства солнечных ячеек, что привело к его резкому удорожанию (от 25 долл./кг в 2003 г. до 400 долл./кг сегодня). В результате только в 2007 г. в мире, в том числе и в России, было основано более 20 новых производств, призванных ликвидировать дисбаланс в производстве и спросе, и снизить стоимость кремниевого сырья.

Пока правительство Германии налаживает ситуацию с тарифами, «солнечные» производители тоже не дремлют. Многие, считая кремниевые ячейки дорогими, начинают параллельно активнее развивать тонкопленочные технологии. Сохраняется надежда, что немецкие чистые технологии смогут выжить без дополнительных субсидий со стороны государства. Решается проблема хранения накопленной в солнечные дни электроэнергии для использования в ночное время и в пасмурные дни.

Жесткое мнение о будущем солнечной энергетики (в частности, о вреде солнечного бума для развития этой промышленности) выразил Arthur W. Zafiropoulo, председатель, президент и исполнительный директор компании Ultratech (San Jose, Калифорния, США) в интервью International Semiconductor. Ниже – некоторые цитаты из его интервью:

- “Фотовольтаическая солнечная энергетика не является безальтернативным решением энергетических проблем, конструктивнее сосредоточиться на ядерной энергетике и топливных ячейках для автомобилей”.

- “Конечно, солнечная энергетика будет иметь свою нишу, но ее стоимость значительно выше, чем у ветряных установок и гидроэлектростанций. Сейчас это направление исследований, разработок и производства выживает только благодаря государственным субсидиям. Как только закончатся субсидии, интерес к солнцу сразу снизится”.

- “По мере роста цен на нефть в длительной перспективе необходимо сосредоточиться на ядерной энергетике, а такие ресурсы, как фотовольтаические, геотермальные, ветряные и водные смогут служить только в качестве добавок к ней”.

- “Когда я недавно был в Шанхае, одна местная газета поместила статью о стоимости кВт электрической энергии от различных источников. Сегодняшняя стоимость от угольных, атомных и солнечных источников электроэнергии – 0.05, 0.07 и 3.9 долл./кВт, соответственно. Затем рассматривается удельная стоимость самих этих источников: атомный источник - 8000 долл./кВт, угольный - 6000 долл./кВт и солнечный – от 60000 до 70000 долл./кВт. Может ли стоимость быть снижена? Определенно! Может ли она быть снижена на порядки величины? Я не думаю, что это так. Правительства сейчас оплачивают 90% инвестиций. Думаю, что Европа года через два откажется от солнечной идеи. Неотступно будут ей следовать только Индия и Китай – у них так много солнца”.

После нескольких лет немецкого доминирования среди мировых производителей солнечных ячеек в 2007 г. первенство перешло к Китаю (Китай в 2007 г. произвел солнечных ячеек общей емкостью 1200 МВт против 875 МВт, сделанных в Германии). Китайская компания-производитель солнечных модулей Suntech увеличила производство на 110%. Этим серьезным скачком Suntech обязана не потребностью таких солнечных стран, как сам Китай, Тайвань или Индия, а значительными продажами в страны Европы и, в основном, в Германию.

Высокий спрос на солнечные панели в Германии удерживает высокие цены на них во всем мире, даже в «солнечных» странах, в которых генерируемая солнечными элементами электроэнергия могла бы быть более дешевой. По мнению многочисленных фанатов солнечной энергетики, если под влиянием решений правительства Германии и произойдет сдвиг к ветряным установкам, он долго не удержится. У ветряков (в отличие от солнечных элементов) нет большого потенциала для развития. В конце концов, солнце свое возьмет (точнее, отдаст).

Источник

P.S. Почитайте интервью с автором настоящего дайджеста

23 апр. 2008 г.

Глобальный статус альтернативной энергетики

Международный комитет крупнейшей негосударственной премии "Глобальная энергия" объявил имена лауреатов премии за 2008 год. В этом году 30 млн руб. разделят российские физики Олег Фаворский, Эдуард Волков и канадец Клемент Боуман за открытия в области альтернативной энергетики.

Одновременно стало известно, что теперь премии не могут быть удостоены ученые, входящие в состав органов управления фонда и премии. Любопытно, что это случилось спустя три года после того, как лауреатом премии стал глава ее международного комитета вице-президент РАН Жорес Алферов.

Подробности по ссылке

21 апр. 2008 г.

Фрагменты интервью с заместителем генерального директора НИК "НЭП" В.Л.Тумановым

Уважаемый Владимир Леонидович, расскажите, пожалуйста, как и когда возникла Национальная инновационная компания «Новые энергетические проекты»?

Наш проект стартовал в ноябре 2003 года, когда председатель правления ГМК «Норильский никель» Михаил Прохоров и президент РАН академик Юрий Осипов подписали Генеральное соглашение о сотрудничестве в области водородной энергетики и топливных элементов. Уже в декабре 2003 года в Москве состоялось совместное заседание Президиума Российской академии наук и Правления компании «Норильский никель», в ходе которого была подписана Комплексная программа поисковых, научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ по водородной энергетике и топливным элементам. В процессе выполнения программы в 2005 г. с целью оптимизации управления работами по Комплексной программе была учреждена Национальная инновационная компания «Новые энергетические проекты» (НИК НЭП). Структура НИК НЭП позволила более оперативно принимать решение о старте проектов по программе и , что я считаю одним из самых главных моментов, объективно принимать результаты, полученные при выполнении работ. Оптимистично глядя в будущее, я думаю, что в дальнейшем мы уже в этом веке перейдем к понятию «водородная экономика», несмотря на все споры, возникающие среди ученых, развивающих традиционную большую энергетику, и между теми учеными, которые работают в области альтернативной энергетики. В ряде стран уже порядка 20% потребления энергии идет за счет альтернативных источников. После двух лет работы по программе «Водородные технологии к водородной экономике» мы пришли к выводу, что необходимо расширить наши подходы к проблемам в этой области, и сейчас мы формулируем свою программу примерно так: «Альтернативная энергетика: водородные технологии, возобновляемые источники энергии».

А что такое альтернативная энергетика и чем определяются ее перспективы?

К альтернативной энергетике мы относим, в первую очередь, солнечную энергию, которая поступает на Землю, и все производные от нее, которые в настоящее время довольно успешно осваиваются в Европейском сообществе и в целом в мире. Наиболее эффективным энергоносителем в будущем с точки зрения обеспечения потребностей человечества будет водород. Наиболее вероятно, что он будет производиться как традиционными углеводородными энергоносителями, так и нетрадиционными, к которым относятся как раз Солнце и все остальные первичные энергоисточники: ветер, геотермальные или океанские течения и т.д., которые являются производными от Солнца. Поток солнечной энергии на Землю в тысячи раз превышает ту энергетику, которую человечество вырабатывает при помощи всей гидроэнергетики земного шара. Поэтому можно считать, что солнечная энергетика является бесконечным океаном энергии, который человечество может использовать для своих нужд. Но для того, чтобы освоить этот океан, нужно сначала преодолеть ряд проблем. Одна из проблем связана с тем, что солнечная энергия поступает на поверхность Земли с очень низкой плотностью: ~ 1 кВт/м2. С другой стороны, еще Петр Капица отмечал, что эта энергия поступает на Землю со скоростью света, т.е. с огромной скоростью, и более того, этот низкоплотный поток энергии неисчерпаем. И это первый фактор, который определяет перспективу альтернативной энергетики. А вторым фактором, на который, по крайней мере, мы ориентируемся в наших программах, является то, что на поверхности Земли водород содержится в большом количестве в виде воды. Учитывая и используя эти два факттора, которые подарила нам природа, можно надеяться, что человечество будет обеспечено энергией на многие-многие тысячи лет. Еще одна проблема связана с технологическим освоением этих двух видов субстанций. В связи с этим в ближайшие десятки лет мы должны будем пользоваться тем, что человечество уже освоило: традиционной энергетикой на основе углеводородных соединений, но которую нужно более эффективно использовать; атомной энергетикой, которая обеспечивает довольно приемлемые параметры по требованиям энергетического обеспечения нашего общества, и другими источниками. Поэтому, по крайней мере, в ближайшее столетие каждому виду энергетических отраслей будет отведено свое место.

Каковы, на Ваш взгляд, общие тенденции и грядущие перспективы использования наноматериалов и нанотехнологий в альтернативной энергетике?

Действительно, прогресс идет в сторону уменьшения размерности материалов и технологических принципов, используемых чесловечеством. XX век стал веком микроразмеров. Микроэлектроника плотно вошла в наш быт: сейчас практически каждый из нас пользуется телефоном, смотрит цветное телевидение, имеет другие электронные средства – это все благодаря достижениям человечества в области микроматериалов и микротехнологий. Однако энергетика до недавнего времени работала в области машиностроения и электротехники, т.е. относительно крупных размеров (сотые и десятые доли мм) – это примерно четвертый технологический уклад. Сравнительно недавно мы стали использовать технологические возможности микроэлектроники и внедрять их в современные технологии альтернативной энергетики: это относится к технологиям и топливных, и солнечных элементов. А в последние годы активно начала развиваться область науки и техники, связанная с «нано»-понятиями. Однако следует отметить, что понятие «нано» в нетрадиционной энергетике, к которой относятся топливные элементы, водородные технологии и солнечная энергетика, существует уже несколько десятилетий.

А не могли бы Вы привести примеры разработок или использования наноматериалов и нанотехнологий в альтернативной энергетике?

Конечно. Например, многослойные гетероструктурные солнечные элементы, которыми занимается академик Жорес Алферов и сейчас работает по нашей программе Физико-технический институт, построены на нанопринципах. Сегодня мы уже выдвигаем их в массовое производство для широкого потребления. В качестве другого примера можно привести электрокатализаторы в топливных элементах. В том же Физико-техническом институте по нашей программе с помощью технологии лазерной электродисперсии уже научились получать каталитические частицы, размер которых составляет 2-3 нм. Если рассматривать преобразование углеводородного топлива в синтез-газ для использования в топливных элементах, то там используются наноструктурированные композиты на основе высокотемпературной твердооксидной керамики, которая работает при температуре до 2000 оС. По этой теме мы сотрудничаем с Институтом химии твердого тела в Екатеринбурге, где ведем проект, связанный с созданием систем на основе керамики со смешанной проводимостью. Использование наноматериалов и нанотехнологий позволяет очень эффективно преобразовывать природный газ и другие углеводородные топлива в синтез-газ с последующей очисткой через наноструктурированные мембраны на основе палладия и т.д. с получением чистого водорода, если необходимо, для применения в низкотемпературных топливных элементах.

Читать далее...

Ссылки по теме:
«Норникель» инвестирует в строительство завода солнечных батарей

18 апр. 2008 г.

Солнечная энергетика в России

Недостаток поликристалли­ческого кремния для солнечной технологии на мировом рынке расшевелил и Россию. Здесь планируют создать 7 новых заводов по его производству. Самый большой завод, Nitol Solar, вблизи Иркутска, уже приступил к производству с января с.г. К 2009 г. производительность Nitol должна достичь 3700 тонн поликремния в год.

Компания Nitol Solar Ltd., о которой мы уже писали ранее – международная вертикально интегрированная компания, основной бизнес которой связан с научными разработками и производством продукции, используемой для генерации солнечной электроэнергии, основана в 2006 г. В начале 2007 г. компания приобрела реактор (стоимостью 49 млн. долларов) для приготовления поликремния из трихлорида кремния у компании GT Solar (Merrimack, Нью-Хэмпшир, США) и установила его на своем заводе Усолье Иркутской области.

Текущая продукция Nitol – вся цепочка от сырьевых материалов (хлорин и водород) до трихлорсилана и поликремния для солнечных элементов. Производство продукции, ориентированной на солнечную энергетику, было запущено в 2007 г.

В ноябре 2007 г. Nitol заключила соглашение с китайской Suntech Power Holdings Co. Ltd., производителем фотовольтаических ячеек и модулей, на поставку поликремния в течение 7 лет. В январе 2008 г. Nitol Solar заключила соглашение с Evergreen Solar, Inc ("Evergreen", Marlboro, Массачусеттс, США) на поставку поликремния класса "для солнечных ячеек" в течение 7 лет, начиная с 2009 г. по фиксированной цене. Объем поставок должен обеспечить компании Evergreen произвести солнечных элементов с общей емкостью 400 МВт.

Другие российские компании, планирующие основать заводы поликремния — Russian Silicon, Renova Orgsyntes, Poldosky, Baltic Silicon Valley и Synthetic Technologies. В планы включено производство поликремния, исходного сырья, солнечных ячеек, модулей и преобразователей для национального и мирового рынков.

/eetimes.eu

17 апр. 2008 г.

Терминатор ставит солнечные батареи на крыши 162 тысячи домов в Южной Калифорнии

Калифорния планирует установить панели солнечных батарей на крышах зданий в южной части штата, чтобы производить экологически чистую энергию. Солнечные панели покроют более пяти квадратных километров крыш. Об этом объявил, стоя на крыше, калифорнийский губернатор Арнольд Шварценеггер.

«Нам даны сила, воля и разум, чтобы сделать Калифорнию первым энергонезависимым штатом Америки и, таким образом, внести свой вклад в дело борьбы с глобальным потеплением. Это случится не сразу, но я глубоко уверен в том, что это произойдет», – заявил губернатор.

Калифорния лидирует среди американских штатов в деле освоения альтернативных источников энергии, сказал Шварценеггер: «Эта программа позволит к 2010 году обеспечить 20% нашей потребности в электричестве за счет возобновляемых источников энергии».

Инициатором проекта выступает компания Southern California Edison, занимающаяся коммунальным обслуживанием. Она планирует установить панели на сотне крыш и рассчитывает на производство 250 мегаватт электричества. Этого будет достаточно для обеспечения 160 тысяч домов электроэнергией. «По мощности это равно четверти объема производства одного атомного энергоблока, так что это существенно увеличит наш ассортимент продукции», – говорит президент компании Джон Филдер.

Фирма Southern California Edison планирует начать установку панелей в ближайшие месяцы. В США это станет крупнейшим проектом такого рода. Ожидается, что он обойдется в 857 миллионов долларов.

Источник

16 апр. 2008 г.

FUJIFILM Dimatix позволяет печатать солнечные батареи на струйном принтере

Солнце является одним из наиболее привлекательных источников электроэнергии, поэтому большое количество компаний по всему миру работает над созданием эффективных и экономичных солнечных батарей. Специализирующаяся в это области компания Konarka Technologies сообщила о прорыве технологии производства солнечных батарей с применением струйной печати. В основе новой технологии лежит разработка специалистов компании FUJIFILM Dimatix, обеспечивающая нанесение материалов на основу.

Интересы компании FUJIFILM Dimatix, являющейся дочерним предприятием FUJIFILM, сосредоточены в области конструирования и производства печатных головок для струйной печати промышленного применения. Недавно компания объявила о разработке нового продукта — принтера Dimatix Materials Printer (DMP), с помощью которого удалось, как утверждается, впервые в мире, изготовить элемент солнечной батареи методом струйной печати.

Применили принтер для решения не совсем обычной задачи специалисты компании Konarka Technologies, которая известна разработкой и коммерциализацией материала Power Plastic, преобразующего свет в электричество.

По оценке участников проекта, фотоэлектрические элементы, изготовленные при помощи принтера, мало чем уступают собратьям, созданным в условиях «чистых комнат» с применением техпроцессов, используемых в полупроводниковом производстве. Важным достоинством «печатных» солнечных батарей является меньшая стоимость. Кроме того, технология печати расширяет спектр материалов, которые могут использоваться в качестве подложки.

Источник: FUJIFILM Dimatix

15 апр. 2008 г.

Созданы солнечные батареи с низкой стоимостью за каждый ватт

Эмануэль Закс (Emanuel Sachs) из Массачусетского технологического института (MIT) нашёл способ повысить производительность недорогих солнечных батарей без заметного их удорожания.

Разработка Закса относится к солнечным батареям на основе поликристаллического кремния. Как известно, такие фотоэлектрические преобразователи заметно дешевле устройств на базе монокристаллического кремния, но при этом — уступают им в КПД. Однако, дешевизна материалов — один из важных факторов снижения стоимости одного "солнечного" ватта, потому многие университеты, лаборатории и компании работают над разными вариантами поликристаллических кремниевых панелей.

И это, к слову, не считая всякой экзотики, вроде рекордных батарей на основе органики, батарей, выполненных в виде мириад наноантенн или, к примеру, "салатных" солнечных преобразователей.

В своей лаборатории Эмануэль построил небольшие (2 х 2 сантиметра) солнечные батареи из поликристаллического кремния, которые показали КПД в 19,5%. Это едва не на треть лучше, чем у обычных преобразователей, построенных на основе того же материала. И это находится примерно на уровне массовых панелей из монокристаллического кремния при всё ещё меньшей стоимости.

Для достижения такого эффекта учёный применил три новации.

Первая: Закс и сотрудники его лаборатории нашли способ создания текстуры на поверхности солнечной батареи, за счёт которой увеличилось количество поглощаемого света (ранее для данного материала реализовать эту идею было трудно) — вошедшие в толщу кремниевого кристалла лучи, отразившись от задней стенки панели, не могут выбраться обратно из-за малого угла внутреннего отражения. Кстати, мысли о пользе грубой "фактуры" курсируют среди разработчиков фотопреобразователей давно и доходят порой до крайностей — помните экспериментальный "наноманхэттен"?

Вторая: серебряные проводки, собирающие ток с панели, авторам проекта удалось сделать впятеро тоньше, чем обычно (без потери в проводимости), что снизило количество света, блокируемого этими нитями. Да ещё и на поверхности панели такие проводки удалось разместить куда чаще обычного, что улучшило "сбор урожая".

Третья: новые широкие (сравнительно, конечно) проводящие дорожки, собирающие ток уже от тех самых сверхтонких проводков. Учёный превратил такие проводники в фасеточные зеркала, отражающие свет на кремниевые преобразователи, вместо того, чтобы затенять их.

Коммерциализацией данной технологии займётся компания 1366 Technologies, одним из учредителей которой является Закс. Он утверждает, что при массовом производстве солнечные батареи такой конструкции будут стоить $1,65 за ватт, а позже можно будет провести ряд усовершенствований, чтобы понизить эту цену до $1,3 за ватт. Нынешние массовые солнечные панели стоят примерно $2,1 за ватт.

Для продвижения новинки на рынок есть все основания: ныне 1366 Technologies объявила, что получила финансирование в размере $12,4 миллиона для развития проекта.

Читайте о рекорде КПД солнечных батарей.

14 апр. 2008 г.

Альтернативная энергетика - любопытные факты

Первые ветряные мельницы были построены примерно в 200 г. до н.э. в Китае и на Ближнем Востоке. Первый ветряной электрогенератор был изготовлен в США в 1942 году. Чтобы генератор работал, требуется, чтобы скорость ветра превышала 6 метров в секунду. Ныне ветровая электроэнергия производится в 55-ти странах мира. Крупнейший в мире ветряной электрогенератор расположен на Гавайях, длина его лопасти немногим уступает длине футбольного поля.


1 апр. 2008 г.

Сотрудники MIT придумали дешевые и эффективные солнечные батареи

Исследователи из Массачусетского технологического института (MIT) улучшили ячейки солнечных батарей. Как утверждается, изделия, которые вскоре должны появиться на рынке, будут значительно дешевле и эффективнее доступных сегодня образцов. По оценке одного из специалистов MIT, к 2012 году солнечные батареи будут сопоставимы по цене получаемого с их помощью электричества с углем.

Сотрудники института основали предприятие под названием 1366 Technologies, целью которого является коммерциализация разработки. В настоящее время идет постройка производственных мощностей для опытного производства первой партии батарей. Согласно опубликованным данным, КПД преобразования новых батарей оставляет 19,5%. Это заметно выше, чем показатель 15%, достигнутый в батареях, выпускаемых сегодня серийно. По стоимости получаемой электроэнергии новые батареи на 27% превосходят существующие.

Батареи, которые будет выпускать 1366 Technologies, изготовлены из поликристаллического кремния — материала, который обычно имеет меньшую эффективность, чем монокристаллический кремний, но и более дешевого.

Одним из ключевых нововведений, позволивших повысить эффективность преобразования, является особая текстура поверхности батарей, которая уменьшает отражение света. Ранее такую текстуру было сложно получить из поликристаллического кремния, но специалистам MIT удалось обойти ограничения. Кроме того, резервом повышения эффективности стало уменьшение «затенения» электродами, сформированными на поверхности ячеек.

Источник