Meny Meny

Nystartade företag i USA hittar ett sätt att halvera kostnaden för att tillverka solceller

En start-up som heter Leap Photovoltaic har enligt uppgift halverat kostnaden för att utveckla solenergiteknik. Kan detta hjälpa den övergripande leveranskedjan att växa?

Under de kommande veckorna på COP26 kommer krisande samtal om hur vi kan fasa ut fossila bränslen och få fram mer förnybar energi att hållas.

Under en liveintervju med The Economist förra månaden, klimatexpert Oliver Morton ägnade särskild uppmärksamhet åt solenergi och dess potential att minska de nationella energiutsläppen på ett stort sätt.

Trots en nyligen ökad användning, fortsätter dock solenergi att utgöra bara 3% av världens elektricitet och studier tyder på att antalet sannolikt kommer att behöva nå 60% för att förhindra stark global uppvärmning under detta århundrade.

Så, exakt vad hindrar fler industrier från att utnyttja solens kraft?


En dyr försörjningskedja

Medan solpaneler till stor del anses vara en positiv investering, som håller i uppemot 25 år och ger billigare el än kol och gas är tillverkningen av tekniken allt annat än billig.

Detta tillskrivs en envis komponent som kallas kiselwafers, som ständigt sätter flaskhalsar över hela världen.

Dessa wafers utgör 95 % av alla solpaneler på marknaden idag och är den väsentliga komponenten för att faktiskt generera energi. Utan dem tittar du på en skiva av antireflexglas och ett gäng meningslösa ledningar.

Under direkt solljus slås elektronerna i kiselskivor loss och omvandlar dem till halvledare.

Det är då problematiskt att priset på kisel under det senaste året har hoppat från 5 dollar per kilo till 30 dollar. Effekten av detta innebär att endast en handfull fabriker nu tillverkar materialet i stor skala för import.

Amerikanska företag som har möjlighet att köpa i bulk har också tvingats ignorera leveranskedjor i Kina – med landets Institutionen för arbetskraft citerar kränkningar av mänskliga rättigheter och tvångsarbete kopplat till den uiguriska muslimska gemenskapen och polysilikon.

Effektiv (och viktig) som solenergi kan vara, är dess fart ständigt hämmad av denna övertro till kiselwafers.


Leap Photovoltaics lovande lösning

"Du har den här mycket begränsade försörjningskedjan som du kan dra ifrån, och det är komplicerat eftersom det bara är benäget att störas", säger David Berney Needlemen, VD för Leap Photovoltaic.

Baserad i Oakland, Kalifornien, har hans start-up länge letat efter sätt att designa om solceller och minska kostnaderna. Den senaste lösningen tror han skulle kunna halvera dagens utgifter.

Istället för att tillverka eller lägga ut de sexkantiga waferna på entreprenad har startupen skapat sina egna med hjälp av principerna för 3D-utskrift. På samma sätt som dessa skrivare använder pulver för att producera av lager av material, har Needlemen använt pulveriserat kisel för att bilda sina egna halvledande wafers.

Genom att använda "off-the-shelf" tillverkningsutrustning kräver hans wafers enligt uppgift en tiondel av det kisel som vanligtvis skulle användas, tar 70 % mindre energi att producera och 90 % mindre vatten. Jag skulle kalla det en vinst.

Leap Photovoltaic var tidigare finalist i Cleantech Open konkurrens, som uppmanar företag att använda enkla verktyg för maximal effekt för att minska de globala utsläppen. Här proklamerade den djärvt att dess solcellslösning skulle kunna spara mer än 100 gigaton utsläpp till 2050.

Inom en mer omedelbar framtid arbetar teamet med University of California och Lawrence National Laboratory för att påbörja en pilotproduktion 2023. Till 2024 siktar Needlemen på att skala upp för konkurrenskraftig försäljning över hela världen.

Tillgänglighet