Кремния в коре много, но он в виде оксида. Получить в чистом виде элемент тяжело, это тебе не уголь, о нас не позаботились. Сначала кремний превращают в тетрахлорид, многократно дистиллируют (это агрессивная жидкость). Потом восстанавливают кремний в электрической дуге (главный источник энергопотерь). Кремний очищают многократной зонной плавкой, растят кристалл, распиливают. Делать солнечные батареи из кремния за приемлемую цену без субсидий невозможно. Как же их тогда делают?
Кремний производят не для батарей, а для электроники. Когда режут кристалл, лучшую часть пускают на платы, остаются обрезки. Производители скупают их и делают из них батареи; так удается снизить цену производста. Постепенно электронная индустрия учится лучше растить и утилизировать кристаллы, дешевых обрезков меньше, цены на них растут. Поскольку солнечные батареи б/м экзотика, обрезочков хватает. Для массового производства (которое способно что-то изменить в общем энергетическом балансе) их не хватит; придется специально чистить и производить кремний для солнечных батарей. Это резко увеличит их себестоимость. Кремниевые солнечные батареи надежны и эффективны, но они оказались в "ловушке". Они годятся для потемкинских деревень, выкачивания субсидий, списывания налогов и т. п., но энергетические проблемы ими (при существующих технологиях и расценках) не решить.
Когда заводят шарманку о солнечной энергии, забывают, что материалы для солнечных батарей должны откуда-то браться и куда-то деваться в конце срока жизни, что их производство и утилизация требуют энергии, что они должны образовывать замкнутый цикл, что исключение выброса CО2 предполагает, что не происходит эмиссии в этом цикле и т. д. Ситуация с солнечными батареями (как глобального решения энергопроблем) воистину безумная. Скажем, для них нужен прозрачный электрод. Обычно это оксид индия и олова. Столько индия, сколько необходимо для покрытия мировой потребности в этих материалах (для мирового же производства панелей) нет; даже малой части нет. Нет и меди на проводки, чтобы соединить квадратные километры таких батарей. Спросишь: откуда все это возьмется, а тебе в ответ - графен! наноматериалы! - А это откуда? - и в какой форме возьмется энергия на это производство?
У кремния есть много недостатков, но есть огромное преимущество - он доступен в неограниченном количестве. У большинства материалов в цикле производства солнечных батарей фигурируют полезные ископаемые как источник углерода, а это ограниченный ресурс.
Скажем, пишут про полимеры для солнечных батарей. Они будут тонкие, гибкие, эффективные, прекрасные, чудесные. Допустим. Но откуда они возьмутся и куда денутся? Возьмутся они из нефти, газа и угля. И в конце концов превратятся в углекислый газ. Извлеченный из недр углерод проделает тот же самый путь, как если его сжечь, но в процессе будет произведено больше энергии. К эффекту эмиссии CO2 будут добавлены огромные тепловые потери (т.к. эффективность таких батарей не выше 15%).
http://shkrobius.livejournal.com/595794.html