Nowy proces produkcji ogniw fotowoltaicznych to tańsza energia słoneczna

Główną przeszkodą na drodze do masowego upowszechnienia się energii słonecznej są ogniwa fotowoltaiczne (PV). Dzieje się tak dlatego, że koszty, niska sprawność i negatywne oddziaływanie produkcji tych ogniw na środowisko przeważają nad potencjalnymi oszczędnościami, jakie zapewnia energia słoneczna. Jeżeli jednak można byłoby zminimalizować koszty, wówczas energia słoneczna byłaby w stanie skuteczniej rywalizować z tradycyjnymi metodami produkcji energii opartymi na paliwach kopalnych.

Aby przezwyciężyć tę przeszkodę, partnerzy finansowanego ze środków UE projektu SOLNOWAT opracowali innowacyjny proces produkcji ogniw fotowoltaicznych na sucho.

Produkcja na sucho

Ogniwa PV są zazwyczaj wytwarzane w toku mokrego procesu chemicznego, który polega na trawieniu warstw krzemu z krystalicznej płytki w celu uzyskania ogniwa fotowoltaicznego. W procesie SOLNOWAT kosztowny i niewydajny mokry proces chemiczny został zastąpiony technologią suchego trawienia pod ciśnieniem atmosferycznym – obniżając w ten sposób koszty i przyspieszając produkcję. Z uwagi na fakt, że krzem jest usuwany za pomocą suchego trawienia, uzyskiwane ogniwa są ciemniejsze, dzięki czemu niezwykle efektywnie pochłaniają światło. Są tak wydajne, że zostały sklasyfikowane jako cechujące się zerowym współczynnikiem ocieplenia globalnego.

Sukces projektu zasadza się na opracowaniu procesu suchego trawienia z wykorzystaniem odczynników chemicznych, które nie wytwarzają gazów cieplarnianych przyczyniających się do globalnego ocieplenia. W procesie stosowany jest aktywowany termicznie gaz trawiący (fluor) wewnątrz reaktora do trawienia chemicznego, co eliminuje całkowicie zapotrzebowanie na plazmę lub próżnię. Reaktor jest jednostronny, co oznacza, że trawieniu poddawana jest tylko jedna strona płytki, umożliwiając zachowanie ciemniejszej powierzchni.

Dobre wieści dla producentów

To bez wątpienia bardzo dobre wiadomości dla producentów ogniw PV, którzy mogą spodziewać się spadku kosztów aż o 25%. Według raportu opublikowanego 2 lutego 2017 r. przez »The Irish Times«, czołowym producentom ogniw PV proces SOLNOWAT może przynieść 20 mln EUR oszczędności rocznie.

Taka skala oszczędności ma niezwykle istotne znaczenie, gdyż europejski sektor nieustannie zmaga się z silną konkurencją ze strony producentów chińskich, którzy zalali rynek tanimi ogniwami. Po części dzięki obniżeniu kosztów, zapewnionym przez proces SOLNOWAT, naukowcy są przekonani, że na europejskim rynku już niedługo nastąpi zmiana na lepsze – zwłaszcza że coraz więcej produktów i usług korzysta z zasilania energią słoneczną. Firma SolarCity Elona Muska zaprezentowała na przykład ostatnio dach zbudowany w całości z paneli fotowoltaicznych w formie ogniw i dachówek fotowoltaicznych. „Najbardziej ekscytującą częścią fotowoltaiki jest jej integracja z materiałami budowlanymi” – stwierdza Edward Duffy, koordynator projektu SOLNOWAT w wypowiedzi dla »The Irish Times«. „Potrzebują naszej technologii, aby to osiągnąć, wyprodukować ciemne ogniwo niemal niewidoczne po zamontowaniu na dachu”.

Wykorzystywanie możliwości rynkowych

Właśnie z uwagi na nowe zastosowania, choćby dachy fotowoltaiczne, w połączeniu z rosnącym zapotrzebowaniem na rynkach wschodzących, takich jak Indie, możliwości rynkowe otwierające się przed maszynami produkcyjnymi do suchego trawienia szacowane są na ponad 1 mld USD. Nines PV, przedsiębiorstwo założone po zakończeniu projektu w 2013 r., pilnie pracuje od tamtego czasu nad tym, aby proces suchego trawienia SOLNOWAT w pełni wykorzystał tę otwierającą się możliwość rynkową, którą zainteresowanych jest kilka czołowych podmiotów przemysłowych.

Więcej informacji:
witryna projektu SOLNOWAT