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公司联合创始人、伊利诺斯大学化学和工程学教授约翰·罗杰斯一直在研究某种装置的制造工艺从而可以解决成本问题。他找到了一种方法:将太阳能电池板内的单个光吸收装置,缩小至仅为600微米宽、600微米长和10微米厚后。在一块砷化镓晶片上构筑这种小电池,使用化学蚀刻和机器人系统,把每一层转移到一种廉价的基质上。这样,同一个砷化镓晶片可重复使用多次。生产出来的太阳能电池模块包含数百个微型太阳能电池,每个电池的宽度相当于圆珠笔画出的一条线,这些电池排列在透镜下,透镜可聚集大约1100倍太阳光。
虽然聚光太阳能电池组件使用了新的半导体材料,但它们通常还需要昂贵的光学器件、冷却系统和跟踪系统,使它们保持一直朝向着太阳。面对这些问题,塞木普锐斯公司的微型太阳能电池,从本质上所产生的热量就很少,根本无需冷却,因而进一步削减了成本。同时,这种模块中的太阳能电池包含三层砷化镓,每层都经过改进,可以把不同部分太阳光谱转换成电能。规避了硅太阳能电池只能有效地吸收窄频段太阳光的弊端。此外,他们还将模块安装在双轴跟踪器上,以保证可以总是面向太阳。
公司技术副总裁斯科特·伯勒斯表示,在未来几年内,使用其系统的公用事业公司应该能够将电价维持在8美分/千瓦时。根据美国能源信息署的数据显示,上述电价比美国的平均零售电价还要低。
当然,这种太阳能电池也受到了使用透镜聚光的制约:只有在晴朗无云的天气,电池吸收直射阳光时,系统的工作效率才会达到最佳状态。而在其他任何条件下,电能生产则会大幅下降。
目前,该公司已经从风险投资公司和西门子公司筹集了4400万美元资金,计划在北卡罗来纳州开办一家小型工厂,该工厂每年制造的太阳能电池板足够输出6000千瓦电能。公司希望能在2013年年底将电能产量增加至3万千瓦,但要实现这一目标,公司还需筹集到一笔数额可观的资金。
太阳能微电网
在印度,有近4亿生活在农村的人享受不到电网电力的服务。对他们而言,仅为手机充电就要长途跋涉到设有充电亭的镇上,而家里用来照明的工具则是煤油灯。
为了改变这一局面,尼基尔·贾斯哈尼和布莱恩·沙德共同创办了梅拉高电力公司。该公司利用太阳能电池板和发光二极管成本下跌的时机,建立并运营了能够提供清洁照明和手机充电服务的廉价太阳能微电网。
微电网可以将一个相对较小的发电站所发出的电能在一个有限的区域内进行配送。当然,像单个太阳能灯之类的备选解决方案也能够提供照明及手机充电,但微电网的优势在于其安装的成本可以由当地村民来分摊。此外,该系统使用的是效率更高、规模更大的发电及储电系统,这样可以降低运行的成本。
只需花费2500美元,分成15个小组的100户村庄家庭就能连接到两个发电枢纽站。每个发电枢纽站由一组太阳能电池板和一个电池组构成。微电网自始至终都使用24伏的直流电源,因此该系统可以使用铝线连接,替换了价格较贵的铜线,而铜线更适用于电压更高的交流配电系统。在铺设微电网之前,梅拉高电力公司要对村庄的地形进行绘制,以确保配电线路的分布最有效。贾斯哈尼说:“制图和设计是我们最大的创新。”
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