Laboratorijos ir gerai finansuojamos stambaus kapitalo milžinės tuo metu jau dėjo tas pačias pastangas: ieškojo būdų atsikratyti sidabro. V. Alleno tai nesutrikdė, ir jis sukūrė savo įrangą, galinčią greitai išbandyti vieną idėją po kitos, kol galiausiai atrado metodą, kuris veikė. „SunDriveSolar“, įmonė, kurią jis kartu su kitais bendraminčiais įsteigė 2015 metais, remdamasis atliktais tyrimais, šią savaitę pateikė svarų įrodymą: ji pagamino vieną iš efektyviausių saulės elementų, praneša viena pirmaujanti nepriklausoma bandymų laboratorija. Ir „SunDrive“ to pasiekė naudodama varį.
Jeigu „SunDrive“ sugebės masiškai gaminti savo technologiją – ir tai didelis „jeigu“, - Australijos startuolis galėtų sumažinti saulės kolektorių kainą ir pasiekti, kad pramonė būtų mažiau priklausoma nuo sidabro. „Svarbu tai, kad vario yra labai daug ir jis paprastai apie šimtą kartų pigesnis už sidabrą“, - sakė 32-jų metų V. Allenas.
„SunDrive‘ iki šiol pritraukė apie 7,5 mln. JAV dolerių iš „Blackbird Ventures“ ir kitų garsių investuotojų. Mike‘as Cannon-Brookes‘as, vienas iš turtingiausių Australijos žmonių, remia startuolį per savo investicinę įmonę „Grok Ventures“, kaip ir buvęs „Suntech Power Holdings Co.“ vadovas Shi Zhengrongas, kartais vadinamas „Saulės karaliumi“ dėl jo svaraus vaidmens saulės baterijų pramonėje. Bendrovė taip pat gavo per du milijonus dolerių dotaciją iš Australijos atsinaujinančiosios energijos agentūros, vyriausybinės organizacijos, kurios užduotis - skatinti žaliąsias technologijas.
Apie 95 proc. saulės kolektorių yra konstruojami iš fotovoltinių elementų, gaminamų iš silicio plokštelių. Norint išgauti elektros srovę iš elementų paprastai reikia sujungti juos su metaliniais kontaktais. Nuo seno tam buvo pasirenkamas sidabras, nes su juo lengva dirbti ir jis yra labai tvirtas. Saulės kolektorių gamintojai remiasi šilkografijos procesu, naudojamu kuriant dizainą ant marškinėlių, stumdami tirštą sidabro pastą per tinklelį ant silicio plokštelių pagal fiksuotą schemą. Jei kada matėte iš arti saulės elementą, žinokite, kad per jį einančios blankios, plonos linijos yra metaliniai elektrodai.
Šiuo metu saulės kolektorių gamintojai kasmet sunaudoja iki 20 proc. pasaulio pramoninio sidabro. Kai sidabro kainos aukštos, vien šis taurusis metalas gali sudaryti 15 proc. saulės elemento kainos. Net po žymaus šių metų kainų šuolio varis Londono prekyboje parduodamas už kiek daugiau nei 9 000 dolerių už toną. Tas pats sidabro kiekis kainuotų beveik 770 000 JAV dolerių. Saulės energetikos pramonei prireiks vis daugiau sidabro, jai nepaliaujamai klestint, ir tam tikru momentu, kaip mano „SundDrive“ rėmėjai, šio metalo paklausa ims varžyti saulės energijos, būtinos siekiant sumažinti išmetamų šiltnamio efektą sukeliančių dujų kiekį, plitimą.
Saulės kolektorių gamintojų pastangas atsisakyti sidabro gamyboje apsunkina tai, kad varis nepritaikytas standartiniams gamybos būdams, iš dalies dėl to, kad blogai prilimpa prie saulės elementų. Be to, varis lengviau oksiduojasi, o tai daro įtaką jo gebėjimui praleisti srovę.
Naujojo Pietų Velso universitetas jau senokai garsėja saulės energijos technologijų proveržiais, ir V. Alenas atkreipė dėmesį į minėtą vario problemą, tapusią jo magistrantūros studijų pagrindu. Tačiau užuot dirbęs universiteto laboratorijose, V. Alenas nusprendė, kad jis galėtų daug greičiau atlikti eksperimentus darydamas mokslinius tyrimus garaže. Porą metų jis montavo įrangą, kurioje buvo laikoma jo paties sukurta skysta vario mikstūra ir kuri galėjo nustatytu būdu perkelti suspensiją ant saulės elemento.
„Aš visada norėjau vadovautis savo smalsumu ir išbandyti visą eilę atsitiktinių, beprotiškų idėjų, - sakė V. Allenas. - Tam reikėjo tam tikro atsargumo, nes aplinkui buvo kaimynai, o aš vaikštinėjau su laboratoriniu chalatu, su visais tais chemikalais.“
Prireikė šimtų eksperimentų, bet galiausiai jis sukūrė technologiją, kurios dėka įmanoma saugiai uždėti ploną vario sluoksnį ant saulės elementų. Jis įsteigė „SunDrive“ kartu su savo buvusiu bendranuomininku, 33-jų metų Davidu Hu, tikėdamasis technologiją paversti pelno šaltiniu. D. Hu, kuris užaugo Kinijoje ir būdamas šešiolikos persikėlė į Australiją, vadovauja verslo reikalams, tuo tarpu V. Allenas yra atsakingas už mokslo sritį.
Tik šią savaitę „SunDrive“ gavo oficialų pranešimą, jog įmonė yra pasiekusi efektyvumo rekordą pagal tai, kaip veiksmingai tam tikros įmonės sumanytos konstrukcijos saulės elementai šviesą paverčia elektra. Rezultatą patvirtino analizė, kurią atliko mokslinių tyrimų institutas „Institute for Solar Energy Research Hamelin (ISFH), Vokietijos organizacija, garsėjanti tokių tyrimų atlikimu. Efektyvumo rodiklis – 25,54 proc. – nieko nesako tiems, kurie yra toli nuo saulės energetikos sektoriaus. Bet tai vienas iš pagrindinių rodiklių, pagal kuriuos yra lyginami elementai.
Didžiuliai Kinijos saulės elementų gamintojai daugelį metų viršijo efektyvumo rekordus. „Longi Green Energy Technology Co.“, kuri pernai pardavė saulės energijos technologijų už 8,4 mlrd. JAV dolerių ir yra viena iš didžiausių pasaulyje gamintojų, išlaikė ankstesnį geriausią rodiklį, 25,26 procento.
Startuoliai šiame saulės energijos rinkos segmente yra retas reiškinys, visų pirma dėl bauginančios perspektyvos konkuruoti su milžiniškomis bendrovėmis, gaminančiomis milijonus saulės elementų didelėse, brangiose gamyklose. Kinijos įmonės dominuoja, bendrai kontroliuodamos didžiąją dalį pasaulinių tiekimo grandinės pajėgumų. „Kapitalas, būtinas norint įkurti naują bendrovę, yra didžiulis, ir netgi tuo atveju, šis verslas nėra superpelningas“, - sakė Zachary Holmanas, profesorius, tyrinėjantis saulės medžiagas Arizonos valstybiniame universitete. Vis dėlto, sako jis, yra saujelė įmonių, tokių kaip „SunDrive“, kurios siekia techninio proveržio, galinčio suteikti joms šansą. „SunDrive“ „prireiks šio to naujo, kad galėtų konkuruoti“.
Kitas „SunDrive“ žingsnis bus įrodyti, kad ji sugeba masiškai gaminti saulės elementus – patikimai ir pigiai. „Tai, ką jie iki šiol parodė, yra didelis vieno elemento gamybos našumas, - sakė Z. Holmanas. – Jie nepademonstravo didelio našumo, kai gaminama 10 000 elementų per kelių valandų gamybos ciklą.“
V. Alenas ir D. Hu pripažįsta, kad jiems dar reikia apsispręsti dėl tikslaus kelio, kuriuo žengs ateityje. Greičiausiai jie bandys veikiau sudaryti partnerystę su viena ar daugiau stambių gamintojų, nei bandyti kurti visą saulės baterijų verslą nuo nulio. „Mes galbūt pirksime iš dalies sukomplektuotus saulės elementus ir tada užbaigsime juos naudodami savo vario procesą“, - sakė D. Hu.
Anot Shi Zhengrongo, „SunDrive investuotojo, dar vadinamo „Saulės karaliumi“, bus nelengva rasti pakankamą sidabro kiekį, jeigu saulės energetikos verslas augs, kaip prognozuojama. Per ateinantį dešimtmetį, investuotojo prognozėmis, gamintojai pereis prie 50:50 sidabro ir vario naudojimo saulės elementų gamyboje praktikos. „Perėjimas prie vario yra procesas, kurio mes seniai troškome, bet kuris yra labai sunkiai įgyvendinamas“, - sakė jis.
Jis prisiminė, kaip lankė V. Alleną jo namų sąlygomis sukurtoje laboratorijoje ir kaip nustebo tuo, ko pavyko pasiekti šiam doktorantūros studentui. „Jis viską darė paprasčiausiomis priemonėmis, kurių įsigijo iš „Amazon“, - stebėjosi Shi Zhengrongas. – Inovacijos iš tiesų yra susijusios su asmenybe ir kartais – su tinkamu momentu, ne su darbu stambaus kapitalo bendrovėje, turinčioje daugybę išteklių.“
