Zasilanie ze Słońca – za ułamek kosztów
Wykorzystanie energii Słońca do produkcji energii elektrycznej jest tak zrównoważone, jak sobie można to wyobrazić. Energia słoneczna jest praktycznie nieograniczona, a jeżeli procesy produkcji będą sprzyjały, wytwarzanie energii elektrycznej jest nisko- lub bezemisyjne. Haczykiem w pewnym stopniu jest koszt i efektywność, a być może kompromis między tymi dwoma aspektami. Chociaż obecność fotowoltaicznych (PV) urządzeń na rynku znacznie wzrosła, zastosowanie systemów domowych na dużą skalę nadal nie jest rentowne. Kluczem do zastosowania energii słonecznej na dużą skalę będą nowe technologie zapewniające wyższą sprawność konwersji energii i niższe koszty produkcji. Większość urządzeń PV w użytku oparta jest na krzemie (Si) jedno- lub wielokryształowym. Technologie wschodzące oparte są na cienkich warstwach, materiałach stworzonych przez wzrost różnych gatunków na podłożu. Europejscy naukowcy starali się opracować materiały i procesy w celu osiągnięcia wysokowydajnej, ekonomicznie efektywnej produkcji cienkowarstwowych ogniw słonecznych. Dzięki funduszom UE przeznaczonym na realizację projektu Thinsi ("Thin Si film based hybrid solar cells on low-cost substrates"), naukowcy opracowują ogniwa słoneczne o strukturze zbliżonej do konwencjonalnych wafli z krzemu krystalicznego, ale przy użyciu taniego podłoża krzemowego zastępującego krzemowe wafle. Substrat będzie wykonany z tanich materiałów przy użyciu najnowocześniejszej technologii ceramiki (koncepcja proszku na podłoże dająca rezultat równorzędny z technologią wafli) i niedrogich procesów opracowanych przez konsorcjum projektu. Początkowe prace skoncentrowano na uzyskaniu pożądanego proszku krzemowego o pożądanej czystości, krystalicznej strukturze i wielkości cząstek do zastosowania w metodzie plazmowego spiekania iskrą (SPS). Optymalizacja procesu SPS umożliwiła wytworzenie gęstych i dobrze przewodzących podłoży krzemowych. Naukowcy przeprowadzili także szeroko zakrojone badania dotyczące osadzania warstw krzemowych na podłożach. Właściwości takich warstw są obecnie przedmiotem badań. Wyprodukowano, oceniono pod względem wydajności i porównano referencyjne ogniwa słoneczne na podłożach zarówno krystalicznych i cienkowarstwowych. Wreszcie opracowano model kosztowy ogniw słonecznych Thinsi na podstawie szacowanej wydajności konwersji energii słonecznej. Oczekuje się, że projekt Thinsi dostarczy tanie, wysokowydajne materiały oraz technologie wytwarzania cienkowarstwowych ogniw słonecznych, które mogą przezwyciężyć obecne bariery kosztowe uniemożliwiające powszechne wdrażanie systemów energii słonecznej.
