Solar är smutsbilligt och på väg att bli ännu kraftfullare

Efter att ha fokuserat i årtionden på att sänka kostnaderna, flyttar solenergiindustrin uppmärksamheten till att göra nya framsteg inom tekniken.

 

Solenergiindustrin har ägnat decennier åt att sänka kostnaden för att generera el direkt från solen.Nu fokuserar det på att göra paneler ännu mer kraftfulla.

Med besparingar i utrustningstillverkningen som når en platå och på senare tid pressad av stigande priser på råvaror, ökar producenterna arbetet med framsteg inom tekniken – bygger bättre komponenter och använder allt mer sofistikerade konstruktioner för att generera mer elektricitet från solgårdar av samma storlek.Ny teknik kommer att skapa ytterligare sänkningar av elkostnaderna."

Solar Slide

Kostnadsminskningar för solcellspaneler har avtagit de senaste åren.

wRET

En push för mer kraftfull solenergiutrustning understryker hur ytterligare kostnadsminskningar fortfarande är nödvändiga för att föra övergången från fossila bränslen.Medan solkraftsanläggningar i nätstorlek nu vanligtvis är billigare än till och med de mest avancerade kol- eller gaseldade anläggningarna, kommer ytterligare besparingar att krävas för att para ihop rena energikällor med den dyra lagringstekniken som behövs för kolfri kraft dygnet runt.

Större fabriker, användning av automation och effektivare produktionsmetoder har gett stordriftsfördelar, lägre arbetskostnader och mindre materialavfall för solenergisektorn.Den genomsnittliga kostnaden för en solpanel sjönk med 90 % från 2010 till 2020.

Att öka energiproduktionen per panel innebär att utvecklare kan leverera samma mängd el från en mindre verksamhet.Det är potentiellt avgörande eftersom kostnaderna för mark, konstruktion, teknik och annan utrustning inte har sjunkit på samma sätt som panelpriserna.

Det kan till och med vara vettigt att betala en premie för mer avancerad teknik.Vi ser människor som är villiga att betala ett högre pris för en högre effektmodul som låter dem producera mer kraft och tjäna mer pengar på sin mark.Mer kraftfulla system anländer redan.Kraftfullare och högeffektivare moduler kommer att sänka kostnaderna genom hela värdekedjan för solenergiprojekt, vilket stöder våra utsikter för betydande sektorstillväxt under det kommande decenniet.

Här är några av sätten som solenergiföretag superladdar paneler på:

Perovskite

Medan många aktuella utvecklingar innebär justeringar av befintlig teknik, lovar perovskite ett genuint genombrott.Tunnare och mer transparent än polykisel, materialet som traditionellt används, kan perovskite så småningom läggas på befintliga solpaneler för att öka effektiviteten, eller integreras med glas för att göra byggnadsfönster som också genererar energi.

Bi-facial paneler

Solpaneler får vanligtvis sin kraft från den sida som vetter mot solen, men kan också utnyttja den lilla mängd ljus som reflekteras tillbaka från marken.Bi-facial paneler började bli populära 2019, med producenter som försökte fånga de extra ökningarna av elektricitet genom att ersätta ogenomskinligt underlagsmaterial med specialglas.

Trenden fångade leverantörerna av solglas och fick under kort tid priserna på materialet att skjuta i höjden.I slutet av förra året lättade Kina upp reglerna kring glastillverkningskapacitet, och det borde bereda marken för ett mer utbrett antagande av den tvåsidiga soltekniken.

Dopad polykisel

En annan förändring som kan ge en ökning av effekten är att byta från positivt laddat kiselmaterial för solpaneler till negativt laddade, eller n-typ, produkter.

N-typ material tillverkas genom att dopa polykisel med en liten mängd av ett grundämne med en extra elektron som fosfor.Det är dyrare, men kan vara så mycket som 3,5 % kraftfullare än materialet som dominerar just nu.Produkterna förväntas börja ta marknadsandelar 2024 och vara det dominerande materialet 2028, enligt PV-Tech.

I solenergiförsörjningskedjan formas ultraraffinerat polykisel till rektangulära göt, som i sin tur skivas till ultratunna fyrkanter som kallas wafers.Dessa wafers kopplas in i celler och sätts ihop för att bilda solpaneler.

Större rån, bättre cell

Under större delen av 2010-talet var standardsolskivan en 156 millimeter (6,14 tum) kvadrat av polykisel, ungefär lika stor som framsidan av ett CD-fodral.Nu gör företagen torgen större för att öka effektiviteten och minska tillverkningskostnaderna.Tillverkarna trycker på 182- och 210-millimeters wafers, och de större storlekarna kommer att växa från cirka 19% av marknadsandelen i år till mer än hälften till 2023, enligt Wood Mackenzie's Sun.

Fabrikerna som kopplar in wafers till celler - som omvandlar elektroner exciterade av fotoner av ljus till elektricitet - lägger till ny kapacitet för konstruktioner som heterojunction eller tunneloxidpassiverade kontaktceller.Även om de är dyrare att tillverka, tillåter dessa strukturer att elektronerna fortsätter att studsa runt längre, vilket ökar mängden kraft de genererar.


Posttid: 27 juli 2021