Startup-ul Universității din Vermont își propune să revoluționeze energia solară

Una dintre cele mai mari provocări în lucrul cu energia soarelui vine din recompensă. Este omniprezent și scade (relativ) uniform în toată lumea. risipite.

„Nu poți să mergi într-un singur loc și să strângi cea mai mare parte din el, așa cum ai putea extrage pentru cărbune”, a spus Matthew White, profesor asociat de fizică la Universitatea din Vermont, Colegiul de Inginerie și Științe Matematice.

Pentru a colecta multă energie solară, trebuie să distribuiți o mulțime de panouri solare, a spus White.

Pentru a atinge aceste obiective, un startup bazat pe UV lucrează la o tehnologie promițătoare, cunoscută sub numele de film subțire, pentru a capta lumina soarelui mult mai eficient decât panourile existente.

Verde Technologies lucrează la o tehnologie care presupune aplicarea celulelor solare – fără a fi surprinzător – pe pelicule subțiri. Acest film poate fi apoi aplicat pe aproape orice, de la acoperișuri la avioane. Permite consumatorilor să instaleze mai multe panouri fotovoltaice fără a ocupa suprafețele mari necesare panourilor aflate în prezent pe piață, care sunt în general mari, solide și performante.

„Puteți să-l lipiți pe acoperișul unui (Boeing) 747 fără a adăuga multă greutate”, a spus White, care nu este afiliat cu Verdi, dar este familiarizat cu cercetările lor.

Gândiți-vă la cât spațiu ați putea acoperi cu un container de transport al panourilor solare existente, a spus White. Folosind un recipient cu role de celule solare cu peliculă subțire, puteți acoperi o suprafață mult mai mare. El a spus că o suprafață mare este ceea ce aveți nevoie pentru a genera energie solară.

O modalitate de a aplica aceste celule solare pe film este să le folosești Celule solare tandem, care este realizat din materiale stivuite, cum ar fi siliciul și perovskitul, un mineral cristalin folosit și în articole precum senzori și lasere. Împreună, ele absorb mai mult din spectrul solar decât un singur material, crescând eficiența celulelor solare. Aceasta înseamnă că celulele pot genera mai multă energie.

Companii din întreaga lume lucrează la această tehnologie. Verde, împreună cu CubicPV din Massachusetts, este unul dintre cei doi parteneri selectați pentru a lucra la un centru de comercializare a perovskiților pentru aplicații solare, un efort condus de MIT.

În timp ce munca de la MIT se concentrează pe utilizarea siliciului și a perovskiților, Verdi se concentrează pe fabricarea de celule solare folosind doar perovskiți. Skylar Bagdon, CEO-ul companiei, a spus că acesta reprezintă un salt înainte și mai mare în tehnologie.

Dar realizarea unor straturi de perovskit stabile și eficiente necesită mult timp și este laborioasă.

White a spus că avantajul lui Verde față de alte companii este cunoașterea modului în care semiconductorul perovskit cristalizează din soluție după ce a fost aplicat și uscat pe o suprafață de plastic.

În prezent, echipa de bază de la Verde este formată din doar trei angajați cu normă întreagă, a spus Pagdon, care lucrează cu Chad Miller, președinte și director de tehnologie și cercetător de știință Pramod Baral. O mare parte a lucrării a fost finalizată de studenții UVM, a spus Bagdon.

Esențial pentru companie, dar nu este un loc de muncă cu normă întreagă pentru aceasta, Randall Hedrick studiază filmele de cristal de 40 de ani și conduce departamentul de fizică din Școala de Inginerie și Științe Matematice a UVM.

Headrick s-a alăturat lui Miller pentru a vedea dacă ar putea folosi tehnicile de fabricare a filmului subțire pe care le-au dezvoltat pentru panourile solare. Tehnologia avansată la care lucrează acum, a spus Hedrick, este abilitatea de a scala aceste tehnologii la zone mari de film.

Hedrick i-a dat și numele lui Verdi, care înseamnă verde în spaniolă, portugheză, italiană și română.

„Credem că energia solară are cel mai mare potențial al oricărei tehnologii regenerabile de a înlocui petrolul ca modalitate principală de producere a energiei electrice”, a spus Pagdon. „O oră de energie solară care ajunge pe Pământ este suficientă pentru a satisface nevoile de energie ale lumii pentru un an întreg.”

Principalul obstacol în calea energiei solare, a spus Pagdon, este instalarea, despre care a spus el reprezintă 70% din costul energiei solare.

Un alt obstacol este faptul că majoritatea panourilor solare sunt fabricate în China. Pandemia de Covid-19 a arătat că poate aduce probleme uriașe în lanțul de aprovizionare. În plus, a spus el, oricând lucruri mari și grele sunt mutate în întreaga lume, este nevoie de mulți combustibili fosili pentru a face treaba.

„Dacă dorim să creștem adoptarea energiei solare, avem nevoie de panouri care au performanță mai mare, mai ușor de instalat și care pot fi fabricate local”, a spus Pagdon.

Panourile la care lucrează Verde, a spus el, sunt de 10 ori mai ușoare decât panourile solare convenționale și pot fi imprimate din cerneală lichidă la fabricile de imprimare și vopsire existente, cum ar fi cele folosite în ziare și etichete de bere.

Dar există o diferență.

„Cernelurile noastre trebuie să se transforme în semiconductori care au o mulțime de proprietăți foarte speciale”, a spus Hedrick. „Deci, este mult mai dificil”.

Verde face acest proces mai plină de satisfacții.

Compania operează în laboratoarele Universității din Vermont și are parteneri de producție contractuali în Massachusetts și Connecticut.

Hedrick se așteaptă ca unitatea de testare în aer liber UVM de la Verde să fie funcțională până în toamna anului 2024. Pagdon a spus că compania speră să înceapă testarea cu clienții pe acoperișuri în 2025.

Bagdon estimează că instalațiile de pe acoperiș care nu pot suporta greutatea sau forma rigidă a panourilor solare convenționale reprezintă o piață de 7 miliarde de dolari în Statele Unite.

Dar compania are planuri mult mai mari: deservirea dezvoltatorilor solari cu instalații de câmpuri solare pentru a genera energie pentru utilități, a spus Pagdon. Dacă mai multe câmpuri solare ar fi instalate mai repede, cu mai puțină muncă și cu celule solare mai eficiente, oamenii ar putea folosi mai puțin spațiu pentru a produce aceeași cantitate de energie solară ca și cu panourile solare convenționale.

Pajdon a estimat că în următorul deceniu, aceasta ar reprezenta o piață globală cuprinsă între 230 de miliarde de dolari și 370 de miliarde de dolari.