Semprius, стартираща компания, която произвежда миниатюрни соларни клетки, които улавят концентрирана слънчева светлина без необходимост от скъпи системи за охлаждане, обяви миналата седмица, че са произвели най-ефективния соларен панел в света.

Компанията създава своите панели от миниатюрни соларни клетки от галиев арсенид – соларният модул-рекордьор се състои от хиляди такива клетки, всяка с широчина колкото линията, оставена от химикалка. Клетките са подредени под лещи, които концентрират светлината 1 100 пъти.

Галиевият арсенид е далеч по-добър при абсорбиране на светлината от силиция, използван в повечето видове соларни клетки. Но галиевият арсенид е също така и по-скъп. Въпреки че концентриращите соларни клетки използват малко количество полупроводников материал, те се нуждаят от сложна оптика и скъпи охлаждащи системи, както и системи за проследяване на слънцето. Микроскопичните соларни клетки на Semprius обаче са изключително добри в отдаването на топлината, което ги прави значително по-евтини.

Модулите на Semprius имат и още едно предимство – докато силициевите соларни клетки абсорбират ефективно само малка част от слънчевия спектър, клетките от галиев арсенид съдържат три слоя от материала, всеки от които е модифициран така, че да конвертира различна част от спектъра в електричество.

Тестове на независима трета страна установяват, че ефективността на соларните панели на Semprius имат ефективност от 33.9%, което ги прави първите в света панели, които преобразуват в електричество повече от една трета от слънчевата светлина, попаднала върху тях. Рекорд за силициевите фотоволтаични панели е 22,9% конверсия, докато масовите силициеви панели имат около 15% ефективност.

Досега експериментални панели се е случвало да достигат и по-високи стойности, но панелите на Semprius са готови за масово производство. Те са произведени с оборудването, което фирмата инсталира в своята фабрика в Henderson, North Carolina, която ще бъде открита това лято.

При технологията на Semprius десетки хиляди микроскопични соларни клетки се оформят от един панел от галиев арсенид с помощта на високо специализирани химични процеси и роботизирана система, която внимателно пренася всеки отделен слой върху подложка от евтин субстрат. Самият панел може да се използва многократно в производството, с което значително се намаляват разходите. Процесът е заимстван от техника за производство на миниатюрни електронни елементи, която е разработена от John Rogers, професор по материалознание от University of Illinois в Urbana-Champaign.

Едно сериозно ограничение за използването на концентриращите соларни панели е нуждата от проследяваща система за следване на слънцето. Тя често е доста скъпа и не може да бъде монтирана на повечето покриви. Подходящи са за открити слънчеви пространства, където няма засенчване.

С падането на цената на проследяващите системи и увеличаването на ефективността на многослойните фотоволтаични клетки, концентриращите фотоволтаици стават все по-привлекателни. Броят на големите инсталации непрекъснато нараства.

Фабриката, която Semprius планира да отвори през лятото на тази година, има капацитет да произвежда панели с мощност 30 мегавата годишно. Следващата стъпка е увеличаване на производствения капацитет до 100 мегавата годишно, което ще направи панелите им конкурентоспособни на евтините китайски фотоволтаици.

Цената на соларната енергия зависи от редица фактори – цена на капитала, цена на земята, близостта на електропреносни линии, цената на труда и т.н. Въпреки това Carr, Изпълнителният директор на Semprius, счита че цената на електричеството от техните панели ще бъде под 10 цента на киловат час. Това е достатъчно малко за да се конкурира с цената на електричеството в много райони. Най-важното от всичко е, че тази цена може да бъде постигната без никакви допълнителни субсидии.