القائمة القائمة

تجد شركة أمريكية ناشئة طريقة لخفض تكلفة تصنيع الخلايا الشمسية إلى النصف

يقال إن شركة ناشئة تسمى Leap Photovoltaic قد خفضت تكلفة تطوير تكنولوجيا الطاقة الشمسية إلى النصف. هل يمكن أن يساعد هذا في نمو سلسلة التوريد الشاملة؟

خلال الأسابيع القادمة في COP26 ، سيتم إجراء محادثات أزمة حول كيفية التخلص التدريجي من الوقود الأحفوري وتحقيق المزيد من الطاقة المتجددة.

خلال مقابلة مباشرة مع The Economist الشهر الماضي ، خبير المناخ أوليفر مورتون اهتماما خاصا بالطاقة الشمسية وقدرتها على خفض انبعاثات الطاقة الوطنية بشكل كبير.

على الرغم من الزيادة الأخيرة في استخدامها ، إلا أن الطاقة الشمسية لا تزال تشكل 3٪ فقط من الكهرباء في العالم وتشير الدراسات إلى أن هذا الرقم سيحتاج على الأرجح إلى الوصول إلى 60٪ لمنع الاحترار العالمي الصارخ خلال هذا القرن.

إذن ، ما الذي يمنع بالضبط المزيد من الصناعات من تسخير طاقة الشمس؟


سلسلة توريد باهظة الثمن

بينما تعتبر الألواح الشمسية استثمارًا إيجابيًا إلى حد كبير ، وتستمر لمدة تزيد عن 25 عامًا وتوفر أرخص الكهرباء من الفحم والغاز ، فإن تصنيع التكنولوجيا ليس رخيصًا على الإطلاق.

يُعزى هذا إلى مكون واحد عنيد يسمى رقائق السيليكون ، والتي تختنق باستمرار خطوط الإمداد في جميع أنحاء العالم.

تشكل هذه الرقاقات 95٪ من إجمالي الألواح الشمسية الموجودة في السوق اليوم ، وهي مكون أساسي لتوليد الطاقة فعليًا. بدونها ، أنت تنظر إلى لوح من الزجاج المضاد للانعكاس ومجموعة من الأسلاك التي لا معنى لها.

تحت أشعة الشمس المباشرة ، تتفكك الإلكترونات الموجودة داخل رقائق السيليكون وتحولها إلى أشباه موصلات.

إنها مشكلة إذن أنه خلال العام الماضي ، قفز سعر السيليكون من 5 دولارات للكيلوغرام إلى 30 دولارًا. الضربة القاضية لهذا يعني أن حفنة قليلة فقط من المصانع تصنع الآن المواد على نطاق واسع للاستيراد.

كما اضطرت الشركات الأمريكية التي لديها الوسائل لشراء كميات كبيرة إلى تجاهل سلاسل التوريد في الصين - مع الأمة وزارة العمل نقلاً عن انتهاكات حقوق الإنسان والسخرة المرتبطة بمجتمع الأويغور المسلم والبولي سيليكون.

قد تكون الطاقة الشمسية فعالة (ومهمة) ، إلا أن زخمها يتأثر باستمرار بهذا الاعتماد المفرط على رقائق السيليكون.


الحل الواعد من Leap الكهروضوئية

"لديك سلسلة التوريد المحدودة للغاية التي يمكنك الانسحاب منها ، وهذا أمر معقد لأنه عرضة للاضطراب" ، كما يقول ديفيد بيرني نيدلمان، الرئيس التنفيذي لشركة Leap Photovoltaic.

ومقرها في أوكلاند بكاليفورنيا ، كانت شركته الناشئة تبحث منذ فترة طويلة عن طرق لإعادة تصميم الخلايا الشمسية وخفض التكاليف. وهو يعتقد أن الحل الأخير يمكن أن يخفض نفقات اليوم إلى النصف.

بدلاً من صنع أو الاستعانة بمصادر خارجية للرقائق السداسية الشكل ، ابتكرت الشركة الناشئة الخاصة بها باستخدام مبادئ الطباعة ثلاثية الأبعاد. بنفس الطريقة التي تستخدم بها هذه الطابعات المسحوق لإنتاج طبقات من المواد ، استخدم Needlemen مسحوق السيليكون لتشكيل رقائقه شبه الموصلة.

باستخدام معدات التصنيع "الجاهزة" ، ورد أن رقائقه تتطلب عُشر السيليكون الذي سيتم استخدامه عادةً ، ويستهلك طاقة أقل بنسبة 70٪ للإنتاج ، و 90٪ ماء أقل. سأسمي ذلك فوزًا.

كان Leap Photovoltaic سابقًا في التصفيات النهائية في Cleantech Open منافسة، والذي يدعو الشركات إلى استخدام أدوات بسيطة لتحقيق أقصى تأثير للحد من الانبعاثات العالمية. هنا ، أعلنت بجرأة أن حلها الشمسي يمكن أن يوفر أكثر من 100 جيجا طن من الانبعاثات بحلول عام 2050.

في المستقبل القريب ، يعمل الفريق مع جامعة كاليفورنيا ومختبر لورانس الوطني لبدء إنتاج تجريبي في عام 2023. بحلول عام 2024 ، تهدف Needlemen إلى توسيع نطاق المبيعات التنافسية في جميع أنحاء العالم.

إمكانية الوصول