Сокращение объема кремния, который используется для производства фотоэлектрических панелей, было и остается главной целью многих перспективных стартапов. И вот теперь новый игрок выходит на ринг: встречайте Twin Creeks Technologies. Компания запускает в продажу машину, которая позволит значительно сократить использование кремния в солнечных батареях. Машина, названная именем титана из древнегреческой мифологии - Гиперион (Hyperion), создает кремниевые пластины толщиной в 20 микрон, в то время как нынешние аналоги создают продукт толщиной 200 мкм. Об этом журналистам сказал Шива Сиварам, генеральный директор Twin Creeks Technologies. 

Возможность использовать то же количество кремния, чтобы сделать больше фотоэлектрических ячеек означает сокращение капитальной стоимости оборудования, которая измеряется в долларах на ватт. Ввод Hyperion в эксплуатацию может снизить капитальные затраты на оборудование на 50 процентов для типичной вертикально-интегрированной компании, которая сама ответственна практически за всю технологическую цепочку: от подготовки кремния до создания солнечных панелей. Сиварам сказал, что использование Hyperion на большом заводе - годовой объем производства 100 МВт и более - приведет сокращению издержек на производство фотоэлектрических ячеек на 40 центов за ватт. 

Напомним, плоские подложки из обработанных кусков кремния на данном этапе служат в качестве основного материала для солнечных батарей. Солнечные панели, которые вы сегодня можете увидеть на крыше, состоят из ряда фотоэлементов, находящихся бок о бок. Twin Creeks является одним из многих стартапов, которые ищут пути и технологические решения, которые позволили бы использовать меньше кремния, чтобы сделать солнечные батареи. Цены на подобную продукцию быстро снижались в последние годы благодаря проблеме избыточного предложения на рынке, но они должны упасть еще больше: только так солнечные батареи можно будет сделать экономически конкурентоспособными по сравнению с источниками электроэнергии на угле или природном газе. 

К слову, Министерство энергетики США финансирует разработчиков перспективных технологий следующего поколения для того, чтобы достичь своей амбициозной цели: снижения стоимости строительства гелиоэнергетического проекта до 1 долл. за ватт - без государственных дотаций - к 2020 году. Сейчас масштабные проекты, строительство которых финансируют коммунальные предприятия, по-прежнему являются относительно дорогостоящими, а проектировка и ввод в эксплуатацию малых энергоблоков, таких как солнечные панели для крышах жилых домов, обойдется в несколько раз больше. 

Другие стартапы работают над созданием тонких кремниевых пластин или более дешевых аналогов обычных фотоэлектрических ячеек. В списке этих фирм находятся 1366 Technologies и Astrowatt. Последняя как и Twin Creeks работает над созданием тонких подложек из монокристаллического кремния, который имеет кристаллическую структуру, что позволяет делать конечный продукт тоньше без ущерба для его производительности. 1366 Technolo, с другой стороны, стремится сделать пластины из поликристаллического кремния значительно дешевле за счет устранения нескольких технологических этапов (пластины поликристаллического кремния не могут быть очень тонкими, иначе они будут ломаться). 

Продукция на основе монокристаллического кремния стоит дороже, чем поликристаллические аналоги, но из него делают солнечные батареи, которые могут преобразовать большее количество солнечного света в электричество. SunPower создает наиболее эффективные фотоэлектрические ячейки из монокристаллического кремния на данном этапе. 

Как это работает? 

Устройство Twin Creeks для своей работы нуждается в сырье из толстых блоков кремния. Hyperion бомбардирует кремний ионами водорода, которые проникают в материал на глубину в 20 микрон. Ионы создают слой пузырьков, и, когда пластина помещается в печь и нагревается, пузырьки расширяются и отделяют верхний слой толщиной в 20 микрон от остальной части блока кремния. Остатки кремния затем используются снова и снова. По словам Сиварама, только так мы можем получать больший эффект от одного и того же объема материалов, чтобы повысить продуктивность. 

Hyperion является первым коммерческим предложением Twin Creeks Technologies, поскольку компания решила изменить свой бизнес-план и перешла от создания фотоэлектрических элементов и сборки их в панели к продаже оборудования для изготовления кремниевых пластин. Стартап из Сан-Хосе, США, основанный в 2008 году, смог привлечь 93 млн. долларов в форме капиталовложений инвесторов, среди которых присутствуют Crosslink Capital, Bechmark Capital Артис Capital Management и DAG Ventures. 

Ранее инженеры Twin Creeks хотели построить завод по производству фотоэлектрических ячеек и панелей в Миссисипи, США. Для этих целей стартап получил 80 млн. долларов в форме кредита от государства. Компания построила завод, который сейчас служит в качестве лаборатории для ее клиентов. Там потенциальные покупатели могут испытать оборудование компании и выяснить, как оно будет вписываться в их заводы. Завод в Миссисипи способен производить фотоэлектрические ячейки совокупной мощностью 25 МВт в год. Стартап планирует расширить объем производства на 100 МВт. Компания начала строительство завода по производству ячеек и панелей мощностью 100 МВт в Малайзии в 2010 году, но с тех пор данный проект был приостановлен.