Қытайлық Янчжоу, Цзясин және Чанчжоу университеттерінің ғалымдары TOPCon үлгісіндегі заманауи күн элементтерінің артқы беткі контактілері үшін арнайы күміс-никель пастасын жасап шығарды. Құрамдағы қымбат металдың небәрі 10 пайызын қолжетімді никельмен алмастыру металдандыру шығындарын 11 пайызға қысқартып, өндіріс қуатының әрбір ваттына 8 миллиграмға жуық күмісті үнемдеуге мүмкіндік береді, деп хабарлайды Ertenmedia.kz.
Күн энергетикасындағы қымбат күміс дағдарысы
Күн батареяларының электр тогын жинақтайтын контактілері үшін күміс таптырмас шикізат саналады, өйткені ол барлық металдардың ішіндегі электр өткізгіштігі ең жоғары элемент. Алайда алюминий қаңқадан кейінгі ең қымбат құрамдас бөлшек те осы бағалы металл болып отыр.
Соңғы жылдары әлемдік биржаларда күміс бағасының күрт шарықтауы фотоэлектрлік панель өндірушілеріне үлкен қаржылық қысым түсірді. Тіпті кейбір кәсіпорындарда күмістің үлесі күн элементтерінің өзіндік құнының 20 пайызынан асып кеткен. Салдарынан панель жасаушылардың шығындары кремний немесе шынының кесірінен емес, дәл осы металдандыру процесінің қымбаттауынан артып келді.
Никель пастасының құпиясы және зауыттық сынақ
Қытайлық зерттеушілер күмістің белгілі бір мөлшерін табиғатта молынан кездесетін әрі әлдеқайда арзан никельмен алмастыруды жөн көрді. Тәжірибе барысында никельдің түрлі концентрациялары сыналғанымен, ең оңтайлы теңгерім 10 пайыздық үлесте анықталды. Ғалымдар бөлшектердің тығыз байланысуын қамтамасыз ету үшін күміс ұнтағының құрамын жетілдіріп, жоғары температурада күйдіру процесіне толық бейімдеді.
Технологияның басты артықшылығы – оның нақты өндіріс желісінде дәлелденуінде. Зауытта 219 күн элементіне жүргізілген сынақ нәтижесінде жаңа пастамен жасалған құрылғылардың орташа пайдалы әсер коэффициенті (ПӘК) 26,67 пайызды құрады. Ал таза күміспен жасалған дәстүрлі бақылау үлгілерінде бұл көрсеткіш 26,77 пайыз болған. Небәрі 0,1 пайыздық абсолютті айырмашылық статистикалық қателік шегіне ғана сәйкес келеді. Басқаша айтқанда, өндірістік қуат пен сапаға еш кесірін тигізбей, үлкен қаржы үнемделді.
Рекордтық көрсеткіш және ғалымдардың бағасы
Сынақ барысында ең үздік нәтиже көрсеткен дара фотоэлементтің тиімділігі 26,87 пайызға жеткен. Зерттеу қорытындысы халықаралық беделді «Progress in Photovoltaics: Research and Applications» ғылыми журналында ресми жарияланды.
Ғалымдар өндірістік күрделілік пен ықтимал шығындарды есепке алғанның өзінде жаңа тәсілдің экономикалық қайтарымы жоғары екенін алға тартады.
– Күмістің 10 пайызын никельмен алмастырған кезде, бір ватт үшін жұмсалатын күміс көлемі шамамен 8 миллиграмға азаяды. Сонымен қатар пастаның өзіндік құнын, өндірістік процестерді ескерсек, Ni-10 пастасын пайдалану арқылы элементтердің артқы жағын металдандыру шығыны шамамен 11 пайызға төмендейді, – деп мәлімдеді зерттеу тобының авторлары.
Жаһандық нарыққа 15 миллиард долларлық үнем
Бүгінде TOPCon технологиясы әлемдік күн энергетикасында ең көп өндірілетін көшбасшы бағытқа айналған. Оның жаһандық жылдық өндіріс қуаты 500 гигаваттан асып жығылады. Егер Қытай ғалымдары ұсынған осы технология тұтас сала бойынша жаппай енгізілсе, күн батареяларының өзіндік құны халықаралық деңгейде айтарлықтай арзандайды.
Сарапшылардың есебінше, қымбат күмістен арзан металл қоспаларына толықтай көшу күн индустриясына жыл сайын шамамен 15 миллиард долларға дейін таза қаржы үнемдеуге мүмкіндік береді.
Ең бастысы, өндірушілерге жаңа зауыт немесе қымбат гальваникалық жабдықтар сатып алудың қажеті жоқ, олар қолданыстағы конвейер желілерінде паста құрамын өзгерту арқылы жасыл энергияның бағасын бірден төмендете алады.
📌 Ertenmedia-ның Telegram арнасына жазылыңыз: қысқа әрі нұсқа, ең өзекті ақпарат осында!
