ახალი ტექნოლოგია მზის ელემენტების ფასს შეამცირებს

New production process could cut solar cell prices by half

25 მარტი

მზის ენერგიის უფრო ეფექტურად ასათვისებლად, ერთ-ერთ საუკეთესო გამოსავლად, მზის ელემენტების მარგი ქმედების კოეფიციენტის გაზრდაა მიჩნეული. არის მეორე გზაც - ამ ელემენტების გაიაფება. ამ შემთხვევაში, უფრო მეტი ენერგიის მისაღებად, ელემენტების რიცხვის ზრდაც საკმარისი იქნება. მისისიპიში ბაზირებულმა კომპანია „ტუინ ქრიკს ტექნლოჯიზმა“ შეიმუშავა მზის ელემენტების წარმოების სრულიად ახალი პროცესი, რომელიც უფრო მეტი და ეფექტური ელემენტის ორჯერ იაფად წარმოების საშუალებას იძლევა.

მზის ელემენტში გამოიყენება ვაფლის ფორმის კრისტალური სილიკონის ფირფიტები. ეს ფირფიტები სილიკონის მსხვილი ნაჭრისგან მზადდება. თითოეული ფირფიტის სისქე 200 მიკრომეტრია. მაგრამ „ტუინ ქრიკის“ სპეციალისტების თქმთ, ამ ფირფიტების მხოლოდ ზედაპირი და მის სიახლოვეს არსებული ფენები არის აქტიური, ანუ მზის სხივისგან ენერგიის გამომუშავებაში ღებულობს მონაწილეობას. დანარჩენი ფენები კი უსარგებლოა.

ფირფიტები რომ უფრო თხელი იყოს, მათი უსარგებლო ფენების რიცხვიც შემცირდებოდა და ერთიდაიმავე რაოდენობის ნედლეულისგან უფრო მეტი ფირფიტის დამზადება იქნებოდა შესაძლებელი. მაგრამ დღეს არსებული ტექნოლოგიები საკმარისად მტკიცე ფირფიტების დამზადების საშუალებას არ იძლევა. ასეთი ფირფიტა საკმაოდ მყიფე და ადვილად დაზიანებადი იქნება.

„ტუინ ქრიკსმა“ სწორედ ამ პრობლემის გადაჭრა დაისახა მიზნად და შეიმუშავა სრულიად ახალი ტექნოლოგია, სახელწოდებით „ჰაიპერიონ“. ეს პროცესი შემდეგნაირად მუშაობს: საწყის ნედლეულად იღებენ 3 მილიმეტრის სისქის კრისტალური სილიკონის ფირფიტას, რომელსაც ვაკუუმის კამერაში ათავსებენ. იქ ამ ფირფიტას წყალბადის იონების ჭავლით ბომბავენ. ამ პროცესში გამოყენებული იონების ამაჩქარებელი, ამ ტიპის დანადგარებზე დაახლოებით ათჯერ მძლავრია.

იონების ჭავლის კონტროლის დახმარებით, კსრისტალის ფენაზე იონები თანაბრად ნაწილდება. დამუშავების პროცესში, ისინი სილიკონის ფირფიტის ზედა ფენის შიგნით აღწევენ. ამის შემდეგ, რობოტების გამოყენებით, ფირფიტა ფეჩში გადააქვთ და იქ მას ახურებენ. ამ დროს, იონები წყალბადის მიკროსკოპულ ბუშტუკებად გარდაიქმნება, რაც სილიკონის ფირფიტის ზედაპირიდან, 20 მიკრონის სისქის ფენის მოწყვეტას იწვევს. ეს ფენა მაგრდება მეტალის ფირფიტაზე და მზის ელემენტის სამუშაო ფენა მზადაა. ამ პრინციპით, საწყისი 3-მილიმეტრიანი ფირფიტა 14-ჯერ გადს დამუშავებას და მზის ამდენივე ელემენტს იძლევა.

ამგვარად მიიღება სილიკონის ძალიან თხელი ვაფლის ფირფიტები, რომლებიც მზის ენერგიის გადამუშავების პროცესში სრულად გამოიყენება. ამ მეთოდით ელემენტის დასამზადებლად, 90 პროცენტით ნაკლები ნედლეულია საჭირო. „ტუინ ქრიკსის“ დანადგარები გაცილებით მარტივია, ვიდრე არსებული, რაც მზის ელემენტების წარმოებას ასევე გააიაფებს. ამასთან პროზეს „ჰაიპერიონის“ გამოყენება ასევე შესაძლებელია გალიუმის ნიტრიდისა და გერმანიუმის დამუშავებისას.

„ტუინ ქრიკსმა“ თავისი ახალი პროცესი უკვე დანერგა საკუტარ საჩვენებელ საწარმოში, რომელიც შტატ მისისიპის ქალაქ სენატობიაში მდებარეობს. პროცესის ოფიციალურად დარეგისტრირებისა და მასზე ლიცენზიის აღების შემდეგ კი ის მზის ელემენტების სერიულ წარმოებაში დაინერგება.