W 2017 r. Murat Okandan, były naukowiec Sandia National Laboratories (SNL), przedstawił prototyp małej, lekkiej i elastycznej technologii ogniw słonecznych opracowanej w laboratoriach NSL. Technologia została licencjonowana przez mPower Technology, małą firmę z Nowego Meksyku założoną przez Okandana. Maleńkie ogniwa fotowoltaiczne w 2021 r. po raz pierwszy okrążają Ziemię na małym satelicie.
W ostatnich dziesięcioleciach nastąpił znaczny rozwój technologii solarnych. W rezultacie pojawiła się szeroka dostępność taniego krzemu do zastosowań domowych, komercyjnych i na skalę przemysłową. W kosmosie satelity były kiedyś zasilane ogniwami krzemowymi, dopóki nie zastąpiono ich technologią arsenku galu, co radykalnie zwiększyło wydajność i możliwości satelitów. Ale zapotrzebowanie na nowe możliwości konwersji światła nie zwalnia.
Nowe komercyjne konstelacje, takie jak SpaceX, projekt Kuiper firmy Amazon i inne, wystrzeliwują na orbitę tysiące satelitów, a koszt i ograniczone możliwości dostaw arsenku galu nie są w stanie zaspokoić rosnącego zapotrzebowania. Eksplozja 5G i innych technologii komunikacyjnych napędza rozwój i powstawanie nowych urządzeń i czujników Internetu rzeczy – IoT (czujniki te śledzą i monitorują proces transportu ładunków – odczytują m.in. warunki otoczenia przesyłek, moment otwarcia drzwi oraz wspomagają zarządzanie zapasami), z których wiele wymaga pozyskiwania energii do obsługi autonomicznego działania.
Wreszcie, podczas gdy coraz więcej tradycyjnych modułów fotowoltaicznych jest instalowanych w domach, firmach i przedsiębiorstwach użyteczności publicznej oraz elektrowniach PV dużej skali, istnieje coraz większe zapotrzebowanie na przenośne, elastyczne i lżejsze rozwiązania zapewniające zasilanie zdalnym aplikacjom poza siecią.
DragonSCALES to nowa koncepcja solarna
Ogniwa DragonSCALES to wysoce wydajne, najnowocześniejsze ogniwa krzemowe, które są produktem miliardów dolarów rocznych inwestycji w badania i rozwój. Firma mPower Technology współpracuje z wiodącymi światowymi instytutami badawczymi w celu dostosowania monokrystalicznego krzemu i innych zaawansowanych struktur do architektury DragonSCALES. Ogniwa DragonSCALES można dostosować do dowolnego kształtu i rozmiaru, a tym samym łatwo zintegrować z dowolnym projektem. Podejście mPower Technology wykorzystuje ogromną skalę możliwości zastosowań dla naziemnego rynku krzemowej fotowoltaiki. Wielkość zapotrzebowania pozwala zminimalizować koszty i wyeliminować niezwykle wymagające, trudne do skalowania modele produkcji niestandardowych ogniw. W przypadku zastosowań kosmicznych firma mPower opracowała metody produkcyjne dla maksymalizacji wydajności po zakończeniu zakładanego okresu eksploatacji w trudnych warunkach kosmicznych dla odzyskiwania promieniowania na orbicie.
Wysokowydajne, zaawansowane ogniwa krzemowe z kontaktem tylnym firmy mPower Technology tworzą silnik modułu DragonSCALES i są hiperpołączone szeregowo i równolegle przy użyciu najnowszych zaawansowanych procesów montażu półprzewodników. Dla spełnienia specyficznych wymagań zaawansowanych aplikacji przy najniższych kosztach moduły te lub „=tzw. superogniwa można dostosować do dowolnego kształtu, grubości, napięcia, rozmiaru, stosu materiałów i innych kwestii projektowych. Możliwość wykorzystania istniejących procesów półprzewodnikowych zmniejsza ryzyko i koszty produkcji oraz umożliwia skalowanie DragonSCALES do megawatowych mocy.
Unikalna architektura DragonSCALES oraz połączenie technologii, procesów fotowoltaicznych i półprzewodnikowych otwiera nowe możliwości dla innowacji. Firma mPower kontynuuje ulepszanie swojej oferty produktów, w tym: zaawansowanych struktur ogniwa, podnosząc wydajność do bezprecedensowego poziomu, a także zaawansowanych architektur zarządzania energią i innych technik łagodzących degradację po zakończeniu eksploatacji.
Źródła: Scandia National Laboratories, mPower TECHNOLOGY
Zaprenumeruj Magazyn Fotowoltaika
