Технологии Стартап-компания из Германии разработала новый тип солнечных батарей, сделанных из мелких, органических молекул, нанесенных на полиэфирную пленку. Эта технология похожа на ту, что используется для OLED-дисплеев на мобильных телефонах и телевизорах с плоским экраном. Такие панели являются гибкими, и они гораздо легче, чем обычные солнечные батареи, но в некоторых местах, особенно там, где жарко или облачно, они могут генерировать столько же электроэнергии, сколько обычные панели.
Компания Heliatek, основанная в Дрездене, финансируется Bosch, BASF и другими фирмами. Инвестиции в стартап составляют пока что 28 миллионов евро. Компания, которая недавно начала делать свои панели на небольшой производственной линии, надеется привлечь дополнительные 60 миллионов евро - часть этих денег будет использована для создания завода мощностью 75-МВт. Производство солнечных панелей в таком малом масштабе будет означать, что панели Heliatek будут стоить дороже в расчете на ватт, чем обычные солнечные батареи, признает генеральный директор Тибо де Сегюллон (Thibaud de Séguillon). Но в течение четырех-пяти лет, достигнув крупномасштабного производства, стоимость батарей может упасть до 40 до 50 центов за ватт, что позволит сделать их конкурентоспособными с обычными солнечными панелями, утверждает он.
Между тем, Heliatek ищет способ продажи солнечных батарей с тем, чтобы найти финансы для своего расширения. Компания планирует сделать это за счет продажи продуктов, которые используют преимущества их солнечных батарей - "необычный легкий вес и гибкость". В одном случае стартап работает с компанией строительных материалов для того, чтобы интегрировать свои солнечные батареи в формы для бетонных фасадов.
Heliatek также сотрудничает с другим производителем, чтобы полупрозрачные солнечные батареи можно было интегрировать в окна. "Это как тонированные стекла, только эти окна генерируют электричество", - признает Сегюллон. Строители готовы будут платить за солнечные батареи, потому что дешевле интегрировать их в здание. Кроме того, европейская политика также приветствует интеграцию солнечных батарей в окна и фасады.
Ключевые нововведения Heliatek - это активные вещества в солнечных элементах и способ получения ячеек. Панели Heliatek являются более эффективными, чем полимерные и ожидается, что они прослужат столько же, сколько обычные кремниевые солнечные батареи. Компания использует вместо полимеров короткие молекулы, называемые олигомерами. Олигомеры по своей природе более стабильны и могут быть нанесены с помощью процесса вакуумного осаждения, который позволяет точно контролировать толщину и однородность получаемых пленок. Это единообразие повышает эффективность и позволяет легко делать многослойные солнечные элементы, которые содержат материалы, настроенные на определенную длину волны света, делая клетки еще более эффективными.
Панель Heliatek представляет собой набор клеток, соединенных вместе, и преобразует 8 процентов энергии света в электричество (эффективность полимерных солнечных батарей - от 3 до 5 процентов). Эффективность обычных кремниевых солнечных панелей, однако, - от 14 до 15 процентов, но технология Heliatek имеет хорошие показатели в условиях низкой освещенности и высокой температуры, что может компенсировать более низкую эффективность, говорит Сегюллон. Так, по его словам, во время последних испытаний в Сингапуре панели Heliatek генерировали в течение месяца чуть больше электроэнергии по сравнению с обычными кремниевыми солнечными панелями.
Вакуумное осаждение стоит дороже, чем печать, но Heliatek ввела еще одно новшество, чтобы снизить расходы - материалы наносятся вместо стекла на полиэстер.
Чтобы достичь своей конечной цели, Heliatek необходимо существенно повысить эффективность своих панелей с 8-ми до 12-ти процентов. Это возможно, поскольку производственный процесс компании позволил им создать так называемый тандем солнечной батареи, которая имеет два слоя для поглощения света и производства электронов. В текущей разработке оба слоя настроены на преобразование одной и той же длины волны света. Но компания также может настроить слои на различные длины волн и тем самым привлечь больше солнечного спектра. Heliatek работает с BASF над разработкой новых материалов-поглотителей.
Даже если компания справится со своей задачей, ей все еще трудно будет конкурировать с другими компаниями, производящими обычные солнечные батареи. С одной стороны, банки более охотно одалживают деньги для крупных солнечных энергетических проектов, которые используют обычные панели, поскольку они доказали свою работоспособность в этой области. В долгосрочной перспективе, тем не менее, новые компании могут добиться больших успехов путем разработки солнечных панелей, радикально отличающихся от нынешних, которые будут производить намного больше электроэнергии, чем обычные кремниевые.
