Znaczna oszczędność dla technologii wykorzystujących energię słoneczną
Europejscy naukowcy postawili sobie za cel znaczące obniżenie kosztów związanych z jednym z elementów centralnego systemu słonecznego – panelem słonecznym – przy jednoczesnym podwyższeniu skuteczności, poprawie zrównoważenia i zwiększeniu liczby potencjalnych rynków zbytu. Na potrzeby realizacji tych założeń stworzono projekt "Krystaliczny krzem PV: Ekonomiczne, wysoce wydajne i niezawodne panele" (Crystal CLEAR), którego celem było opracowanie technologii, która pozwoliłaby na ograniczenie wykorzystania drogich materiałów, przy jednoczesnym zastąpieniu ich tańszymi odpowiednikami, na wzrost wykorzystania energii produkowanej za pomocą paneli słonecznych oraz na automatyzację ekonomicznych procesów produkcji masowej – a wszystko to z naciskiem na podniesienie stopnia zrównoważenia. Krystaliczne krzemowe ogniwa fotowoltaiczne (PV) to pierwsze rodzaje ogniw PV, które są powszechnie stosowane na tak wielką skalę – niektóre z nich są wykonane z roztopionych i rekrystalizowanych krzemowych sztab porozcinanych na płytki półprzewodnikowe. Niestety zasoby krzemu nie są duże, co sprawia, że koszty rosną w zawrotnym tempie. Mocną konkurencję dla technologii krzemowych półprzewodników stanowi produkcja cienkowarstwowych paneli PV oparta na osadzaniu materiału PV na podłożu ceramicznym. Badacze współpracujący w ramach projektu Crystal CLEAR skoncentrowali się przede wszystkim na wyprodukowaniu krystalicznokrzemowych cienkowarstwowych ogniw słonecznych porównywalnych z najnowocześniejszymi technologiami płytek półprzewodnikowych (tak zwanych "odpowiedników płytek półprzewodnikowych") przy znacznym obniżeniu kosztów i z wykorzystaniem alternatywnych surowców, takich jak obecnie stosowany krzem, z którego wykonywane są ogniwa PV. Naukowcy opracowali epitaksjalny odpowiednik płytki półprzewodnikowej (EpiWE) i odpowiednio dostosowane techniki przetwarzania, aby wyprodukować pełnowymiarowy pokazowy panel PV – Superslice I. Ocena cyklu życiowego (LCA) wykazała spadek czasu zwrotu energii o 1,8 do 2,4 lat dla Europy Środkowej, jak również redukcję szkodliwego wpływu na środowisko o co najmniej 18-24%. Projekt Crystal CLEAR ma potencjał, aby umożliwić Europie powrót na rynek PV i odzyskanie udziału utraconego na rzecz Japonii w ciągu ostatnich lat. Może również poprawić kondycję europejskiej gospodarki poprzez stworzenie nowych miejsc pracy i źródeł dochodu. Obniżenie kosztów i podniesienie wydajności przy jednoczesnym poprawieniu środowiskowego profilu słonecznych ogniw PV powinno wzmocnić pozycję energii słonecznej jako alternatywnego rozwiązania dla konwencjonalnej elektryczności i zapewnić jej bardziej powszechne zastosowanie.
