Гуру Божественно Благодати

Стоимость серийных батарей можно снизить до 40 центов за ватт против 80 у самых дешёвых сегодняшних образцов – таково обещание стартапа, представившего перспективную технологию обработки кремния.Калифорнийская компания Twin Creeks Technologies объявила о внедрении на своём заводе солнечных батарей, расположенном в штате Миссисипи, технологии изготовления ультратонких пластин монокристаллического кремния.В теории этот метод был предложен много лет назад, но заслуга Twin Creeks заключается в разработке и создании промышленного оборудования, способного реализовать данную идею при серийном выпуске СБ.Цель новации заключается в радикальном (до 90%) сокращении расхода кремния на квадратный метр панели при сохранении высокого КПД устройства. Ведь при производстве СБ большие денежные затраты во многом обусловлены самим чистым кремнием и всеми технологическими цепочками, которые он проходит, пока превращается в готовый фотоэлемент. При этом существует, по меньшей мере, два проблемных места.Во-первых, батареи классической конструкции используют относительно толстый кристаллический кремний (от 100 до 300 мкм, но, обычно, 200 мкм). Во-вторых, при резке полупроводника на пластины возникает немало отходов (иной раз, до половины от начальной массы).Учёные и инженеры уже предлагали способы отрезания сверхтонких пластин от заготовок (различные виды пил и лазеры), поскольку для работы СБ достаточно куда более тонкого слоя материала.Но или способы получались затратными, или просто готовые пластины далее невозможно было приспособить к имеющимся производственным линиям – хрупкий кремний легко ломался.А вот Twin Creeks Technologies внедрила у себя почти безотходный метод отрезания листов кремния толщиной всего в 20 мкм – в десять раз меньше обычного.Для этой задачи она использует собственный ускоритель ионов Hyperion 3, совмещённый с большой вакуумной камерой. Аппарат бомбардирует поверхность исходной пластины ионами водорода (фактически – протонами) со строго рассчитанной энергией. Ионы проникают в толщу кремния и останавливаются на глубине 20 микрометров. Там создаётся насыщенный протонами слой.Далее облучённую заготовку быстро помещают в печь и нагревают. Ионы создают слой микроскопических пузырьков водорода. Теперь достаточно слабого механического воздействия, чтобы по этой границе от исходной пластины аккуратно откололся 20-микрометровый пласт.Оставшийся материал запускается в новый цикл: с одной донорской пластины кристаллического кремния Twin Creeks получает 10-14 ультратонких заготовок. Следующий шаг – добавление к этому кремнию достаточно тонкой металлической подложки. Она позволяет запускать листы дальше по производственной цепочке, без опасения, что будущие фотоэлементы треснут от малейшего удара.Twin Creeks Technologies утверждает, что её процесс совместим с другими монокристаллическими материалами, например, с арсенидом галлия. Это ещё один фактор привлекательности технологии.Компания рассчитывает не столько сама выпускать СБ по новому методу (мощности фирмы малы – до 25 мегаватт в год), сколько продавать ускорители ионов и иное необходимое в данном случае оборудование другим производителям солнечных батарей. В ближайший год американцы надеются разместить на рынке 5-10 таких комплексов.