Solenergi er skittbillig og i ferd med å bli enda kraftigere

Etter å ha fokusert i flere tiår på å kutte kostnader, skifter solenergiindustrien oppmerksomheten til å gjøre nye fremskritt innen teknologi.

Solenergiindustrien har brukt flere tiår på å kutte kostnadene ved å generere elektrisitet direkte fra solen.Nå fokuseres det på å gjøre panelene enda kraftigere.

Med besparelser i produksjon av utstyr som treffer et platå og nylig presset av stigende priser på råvarer, trapper produsentene opp arbeidet med fremskritt innen teknologi – bygger bedre komponenter og bruker stadig mer sofistikerte design for å generere mer elektrisitet fra solfarmer av samme størrelse.Nye teknologier vil skape ytterligere reduksjoner i strømkostnadene."

Solar Slide

Kostnadsnedgangen for solcellepaneler har avtatt de siste årene.

Et press på kraftigere solenergiutstyr understreker hvordan ytterligere kostnadsreduksjoner fortsatt er avgjørende for å fremme skiftet bort fra fossilt brensel.Mens solfarmer på nettstørrelse nå vanligvis er billigere enn selv de mest avanserte kull- eller gasskraftverkene, vil det kreves ytterligere besparelser for å koble rene energikilder med den dyre lagringsteknologien som er nødvendig for døgnet rundt karbonfri kraft.

Større fabrikker, bruk av automatisering og mer effektive produksjonsmetoder har gitt stordriftsfordeler, lavere lønnskostnader og mindre materialavfall for solenergisektoren.Gjennomsnittskostnaden for et solcellepanel falt med 90 % fra 2010 til 2020.

Å øke kraftproduksjonen per panel betyr at utviklere kan levere samme mengde strøm fra en mindre virksomhet.Det er potensielt avgjørende siden kostnadene for land, konstruksjon, ingeniørarbeid og annet utstyr ikke har falt på samme måte som panelprisene.

Det kan til og med være fornuftig å betale en premie for mer avansert teknologi.Vi ser folk som er villige til å betale en høyere pris for en høyere effektmodul som lar dem produsere mer kraft og tjene mer penger på landet sitt.Systemer med høyere kraft kommer allerede.Kraftigere og høyeffektive moduler vil redusere kostnadene gjennom hele verdikjeden for solenergiprosjekter, og støtter våre utsikter for betydelig sektorvekst i løpet av det neste tiåret.

Her er noen av måtene solcelleselskaper er superladede paneler på:

Perovskitt

Mens mange nåværende utviklinger involverer justeringer av eksisterende teknologier, lover perovskite et genuint gjennombrudd.Tynnere og mer gjennomsiktig enn polysilisium, materialet som tradisjonelt brukes, kan perovskitt til slutt legges på toppen av eksisterende solcellepaneler for å øke effektiviteten, eller integreres med glass for å lage bygningsvinduer som også genererer strøm.

Bi-ansiktspaneler

Solcellepaneler får vanligvis sin kraft fra siden som vender mot solen, men kan også utnytte den lille mengden lys som reflekteres tilbake fra bakken.Bi-ansiktspaneler begynte å øke i popularitet i 2019, med produsenter som forsøkte å fange de ekstra økningene av elektrisitet ved å erstatte ugjennomsiktig baksidemateriale med spesialglass.

Trenden tok leverandørene av solglass på lur og førte kort tid til at prisene på materialet økte.Sent i fjor løsnet Kina regelverket rundt glassproduksjonskapasitet, og det burde forberede grunnen for mer utbredt bruk av den tosidige solcelleteknologien.

Dopet polysilisium

En annen endring som kan gi en økning i kraft er å skifte fra positivt ladet silisiummateriale for solcellepaneler til negativt ladede, eller n-type, produkter.

N-type materiale er laget ved å dope polysilisium med en liten mengde av et grunnstoff med et ekstra elektron som fosfor.Det er dyrere, men kan være så mye som 3,5 % kraftigere enn materialet som dominerer for øyeblikket.Produktene forventes å begynne å ta markedsandeler i 2024 og være det dominerende materialet innen 2028, ifølge PV-Tech.

I forsyningskjeden for solenergi formes ultraraffinert polysilisium til rektangulære blokker, som igjen blir skåret i ultratynne firkanter kjent som wafere.Disse skivene er koblet til celler og satt sammen for å danne solcellepaneler.

Større oblater, bedre celle

I det meste av 2010-årene var standard solwafer en 156 millimeter (6,14 tommer) kvadrat av polysilisium, omtrent på størrelse med fronten av et CD-deksel.Nå gjør bedrifter plassene større for å øke effektiviteten og redusere produksjonskostnadene.Produsentene skyver 182- og 210-millimeters wafere, og de større størrelsene vil vokse fra omtrent 19% av markedsandelen i år til mer enn halvparten innen 2023, ifølge Wood Mackenzie's Sun.

Fabrikkene som kobler wafere inn i celler - som konverterer elektroner begeistret av fotoner av lys til elektrisitet - legger til ny kapasitet for design som heterojunction eller tunneloksid-passiverte kontaktceller.Selv om de er dyrere å lage, lar disse strukturene elektronene fortsette å sprette rundt lenger, noe som øker mengden kraft de genererer.