Национальная лаборатория по возобновляемым источникам энергии разработала усовершенствованный способ получения фотогальванических элементов с использованием элементов группы III-V с использованием арсенида галлия и других соединений. Эти материалы известны своей высокой эффективностью, но их высокие издержки производства означают Их использование ограничено небольшими спутниковыми приложениями, такими как спутники и беспилотные летательные аппараты.
Ученые NREL теперь нашли способ улучшить производство батареек III-V, процесс называется гидридной парофазной эпитаксией (HVPE).
Аарон Птак, старший научный сотрудник NREL, сказал, что HVPE не нова. Ученые обращают на это внимание с 1950-х и 1960-х годов. Они более охотно называют это «новой, 50-летней технологией роста». Процесс D-HVPE Ключ заключается в использовании двухкамерного реактора для осаждения различных слоев, благодаря чему они могут сократить время производства от одного часа до двух минут.
В настоящее время команда может производить 25,3% -ные ячейки GaAs-эффективности. Хотя NREL признает, что этот процесс не приведет к немедленному снижению затрат на коммерческую привлекательность за пределами спутниковых, военных и других приложений ниши, но NREL Strategic Energy Келси Горовиц, член аналитического центра аналитического центра, прогнозирует, что с технологическими изменениями и экономией на масштабе батареи, изготовленные с использованием D-HVPE, могут производить электроэнергию в размере 0,20-0,80 долл. США / Вт для таких приложений, как переносные / переносные солнечные панели. Потому что такие промежуточные рынки могут принимать более высокие цены.
Исследователи также признают, что процесс коммерциализации станет еще одним очень дорогостоящим шагом. Ptak сказал, что у них очень хорошая технология R & D и спроектирован реактор на тестовом уровне, но у них нет возможности перейти от A к B, потому что это будет Это шаг, который требует большого капитала.
NREL также работает с Microlink Devices в США для коммерциализации другой концепции ультралегких батарей, в которой также используется арсенид галлия в процессе производства. Батарея с тройным соединением, разработанная Microlink, достигла 37,75% эффективности, плотности мощности. Более 3000 Вт / кг, он был использован в Zephyr S HALE, высотном гуле, который полностью использует солнечную энергию, способный выполнять спутниковые функции.
