Солнечные батареи изменили форму и стали цилиндрическими. Правда, их основа по свойствам хуже чистого кремния, зато ее нужно немного. Единственная неприятность в том, что слишком часто придется мыть крышу: она должна сиять абсолютной белизной.
Идея изготовлять солнечные батареи цилиндрической формы пришла в голову калифорнийцу Крису Гронету (Chris Gronet) в 2005 году. Однажды ночью он обдумывал способы уменьшить затраты на их установку. Чтобы ловить прямые солнечные лучи, массивы плоских батарей должны стоять наклонно. А еще лучше -- изменять наклон в течение суток. Чтобы такие системы не рухнули, их нужно очень прочно закреплять на крышах или снабжать балластом. А если сделать массив не из пластинок, а из цилиндриков, то часть их поверхности всегда окажется перпендикулярной солнечному свету. Поэтому такие массивы можно спокойно ставить на плоские крыши без фиксации.
Эксперименты показали, что системы новой конструкции устойчивы при скорости ветра до 210 км/ч. «Наша тестовая установка во Флориде пережила тропический шторм «Фэй», -- сообщает Гронет. К тому же естественные потоки воздуха, обдувающие цилиндры, охлаждают фотоэлементы. А снижение рабочей температуры повышает энергетический выход и надежность системы.
По оценкам компании, солнечные цилиндры, если они установлены на белых крышах, могут использовать на 20% больше солнечного света, чем их плоские аналоги. Пластинчатые элементы поглощают только прямые лучи. Если же полностью покрыть фотоэлементом трубку, удастся собрать и отраженные, и рассеянные.
Solyndra использует для своих массивов цилиндры, покрытые тонкой пленкой полупроводника Cu(In,Ga)Se2 (CIGS). Впрочем, в этом ничего необычного нет: он и используется чаще всего для создания фотоэлементов в форме поликристаллических тонких (обычно это несколько сотен нанометров) пленок. Правда, максимальный КПД преобразования солнечного света в электроэнергию, достигнутый для данных элементов в лабораторных условиях, равен 19,9%. Это меньше, чем для более распространенного монокристаллического кремния (24,7%). Впрочем, производство тонких пленок CIGS действительно дешевле за счет использования более простых технологий и экономии на количестве материала.
Правда, изготовленные из этого вещества фотоэлементы известны своей нестабильностью: CIGS деградирует при контакте с влагой. Но на свои цилиндрические солнечные батареи компания дает 25-летнюю гарантию. Как говорят разработчики, их солнечные элементы одеты в цилиндрический стеклянный кожух с плотно пригнанными металлическими крышками на концах. Это не только защищает чувствительные элементы от влаги и мелкого мусора, но и, по словам разработчика, повышает производительность системы. Потому что стеклянные трубки еще и фокусируют солнечный свет на рабочей поверхности батарей.
Гронет считает, что его системы сейчас на верном пути к достижению сетевого паритета. Другими словами, стоимость электричества, вырабатываемого солнечными системами нового образца, в будущем, при их массовом производстве, может быть снижена до €0,1 за киловатт-час и меньше, что сравнимо с ценой электроэнергии, вырабатываемой угольной электростанцией. Стоимость энергии, производимой традиционными системами, использующими солнечную энергию, на данный момент составляет не менее €0,25. Кстати, по подсчетам Гронета, если на все подходящие плоские крыши домов и промышленных зданий в США установить его системы, то можно заменить таким образом 38 стандартных угольных электростанций.
