Kadaghanan sa mga solar panel nga nagtabon sa mga atop, umahan, ug mga desyerto sa kalibutan karon adunay parehas nga sangkap: kristal nga silicon.Ang materyal, nga hinimo gikan sa hilaw nga polysilicon, giporma ngadto sa mga manipis ug wired ngadto sa solar nga mga selula, mga himan nga nagkabig sa kahayag sa adlaw ngadto sa elektrisidad.Bag-ohay lang, ang pagsalig sa industriya sa kini nga us aka teknolohiya nahimo nga usa ka butang nga usa ka responsibilidad.Mga bottleneck sa kadena sa suplaynaghinayhinaybag-ong solar installations sa tibuok kalibutan.Ang mga mayor nga polysilicon suppliers sa rehiyon sa Xinjiang sa China -giakusahan sa paggamit sa pinugos nga pagtrabaho gikan sa mga Uyghurs- nag-atubang sa mga silot sa pamatigayon sa US.
Maayo na lang, ang kristal nga silicon dili lamang ang materyal nga makatabang sa paggamit sa kusog sa adlaw.Sa Estados Unidos, ang mga siyentipiko ug mga tiggama nagtrabaho aron mapalapad ang produksiyon sa cadmium telluride solar nga teknolohiya.Ang Cadmium telluride usa ka matang sa “thin film” solar cell, ug, sumala sa gisugyot sa maong ngalan, mas nipis kini kay sa tradisyonal nga silicon cell.Karon, ang mga panel gamit ang cadmium telluridesuplay mga 40 porsyentosa US utility-scale nga merkado, ug mga 5 porsyento sa global nga solar nga merkado.Ug nagbarug sila aron makabenepisyo gikan sa mga headwind nga giatubang sa mas lapad nga industriya sa solar.
"Kini usa ka dali kaayo nga panahon, labi na alang sa crystalline silicon supply chain sa kinatibuk-an," ingon ni Kelsey Goss, usa ka analista sa panukiduki sa solar alang sa grupo sa consultancy sa enerhiya nga si Wood Mackenzie."Adunay dako nga potensyal alang sa mga tiggama sa cadmium telluride nga makakuha dugang nga bahin sa merkado sa umaabot nga tuig."Ilabi na, ingon niya, tungod kay ang sektor sa cadmium telluride nag-scale na.
Niadtong Hunyo, ang tiggama sa solar nga First Solar miingon nga kinimamuhunan $680 milyonsa usa ka ikatulo nga cadmium telluride solar nga pabrika sa amihanan-kasadpan sa Ohio.Kung mahuman ang pasilidad, sa 2025, ang kompanya makahimo sa 6 gigawatts nga kantidad sa solar panel sa lugar.Igo na kana aron makagahum sa halos 1 ka milyon nga mga balay sa Amerika.Ang laing kompanya sa solar nga nakabase sa Ohio, ang Toledo Solar, bag-o lang misulod sa merkado ug naghimo sa mga panel nga cadmium telluride alang sa mga atop sa balay.Ug sa Hunyo, ang US Department of Energy ug ang National Renewable Energy Laboratory, o NREL,naglunsad og $20 milyones nga programaaron mapadali ang panukiduki ug mapadako ang kadena sa suplay alang sa cadmium telluride.Usa sa mga tumong sa programa mao ang pagtabang sa pag-insulate sa US solar market gikan sa global supply constraints.
Ang mga tigdukiduki sa NREL ug First Solar, nga gitawag kaniadto nga Solar Cell Inc., nagtinabangay sukad sa sayong bahin sa 1990 aron mapalamboteknolohiya sa cadmium telluride.Ang Cadmium ug telluride mga produkto sa pagtunaw sa zinc ores ug pagdalisay sa tumbaga, matag usa.Samtang ang mga wafer sa silicon gidugtong aron mahimo ang mga selyula, ang cadmium ug telluride gigamit ingon usa ka manipis nga layer - mga ikanapulo nga bahin sa diametro sa usa ka buhok sa tawo - sa usa ka bildo nga bildo, kauban ang uban pang mga materyales nga nagdala sa kuryente.Ang First Solar, karon ang pinakadako nga thin film manufacturer sa kalibutan, nag-supply og mga panel alang sa solar installations sa 45 ka nasud.
Ang teknolohiya adunay pipila nga mga bentaha kaysa sa kristal nga silicon, ingon ang siyentista sa NREL nga si Lorelle Mansfield.Pananglitan, ang proseso sa manipis nga pelikula nanginahanglan labi ka gamay nga materyal kaysa sa pamaagi nga nakabase sa wafer.Ang teknolohiya sa manipis nga pelikula haum usab alang sa paggamit sa mga flexible panel, sama sa mga nagtabon sa mga backpack o drone o gisagol sa mga façade ug mga bintana sa pagtukod.Importante, ang nipis nga mga panel sa pelikula mas maayo sa init nga temperatura, samtang ang mga silicon panel mahimong mag-overheat ug mahimong dili kaayo episyente sa pagmugna og elektrisidad, siya miingon.
Apan ang kristal nga silicon adunay taas nga kamot sa ubang mga lugar, sama sa ilang kasagaran nga kahusayan - nagpasabut nga porsyento sa kahayag sa adlaw nga ang mga panel mosuhop ug magbag-o sa elektrisidad.Sa kasaysayan, ang mga silicon panel adunay mas taas nga kahusayan kaysa cadmium telluride nga teknolohiya, bisan kung ang gintang nagkagamay. Ang industriya nga gihimo karon nga mga silicon panel mahimong makab-ot ang mga kahusayan sa18 ngadto sa 22 porsyento, samtang ang First Solar nagreport sa usa ka average nga kahusayan sa 18 porsyento alang sa labing bag-o nga komersyal nga mga panel.
Bisan pa, ang panguna nga hinungdan nga ang silicon nagdominar sa tibuuk kalibutan nga merkado medyo yano."Kini tanan moabut sa gasto," ingon ni Goss."Ang solar nga merkado lagmit nga gimaneho sa labing barato nga teknolohiya."
Ang kristal nga silicon nagkantidad mga $0.24 hangtod $0.25 aron makagama ang matag watt sa solar power, nga mas ubos kaysa ubang mga contenders, ingon niya.Ang First Solar nag-ingon nga wala na kini nagtaho sa cost-per-watt aron makagama sa mga cadmium telluride panels niini, apan ang mga gasto "mius-os pag-ayo" sukad sa 2015 - sa dihang ang kompanyagitaho nga gasto sa $0.46 kada watt- ug magpadayon sa pag-ubos matag tuig.Adunay pipila ka mga hinungdan sa kabarato sa silicon.Ang hilaw nga materyal nga polysilicon, nga gigamit usab sa mga kompyuter ug mga smartphone, mas kaylap nga magamit ug dili mahal kaysa mga suplay sa cadmium ug telluride.Ingon nga ang mga pabrika alang sa mga silicon panel ug mga kalambigit nga sangkap nagtaas, ang kinatibuk-ang gasto sa paghimo ug pag-instalar sa teknolohiya mikunhod.Ang gobyerno sa China daghan usabgisuportahan ug gisuportahanang silicon solar nga sektor sa nasud - daghan kaayomga 80 porsyentosa kalibutan sa solar manufacturing supply chain karon midagan sa China.
Ang pagkahulog sa mga gasto sa panel nagduso sa global nga solar boom.Sulod sa miaging dekada, ang kinatibuk-ang na-install nga solar nga kapasidad sa kalibutan nakakita ug hapit napulo ka pilo nga pagtaas, gikan sa mga 74,000 megawatts kaniadtong 2011 hangtod sa hapit 714,000 megawatts sa 2020,sumala saang International Renewable Energy Agency.Ang Estados Unidos nag-asoy sa mga usa-ikapito sa kinatibuk-an sa kalibutan, ug ang solar karonusa sa pinakadako nga tinubdansa bag-ong kapasidad sa elektrisidad nga gibutang sa US kada tuig.
Ang gasto kada watt sa cadmium telluride ug uban pang mga teknolohiya sa manipis nga pelikula gipaabot nga mokunhod samtang molapad ang manufacturing.(Unang Solar nag-ingonnga sa diha nga ang iyang bag-o nga Ohio pasilidad abli, ang kompanya sa paghatud sa labing ubos nga gasto kada watt sa tibuok solar nga merkado.) Apan gasto dili mao lamang ang metric nga importante, ingon nga ang industriya sa kasamtangan nga supply kadena isyu ug labor kabalaka sa tin-aw.
Si Mark Widmar, CEO sa First Solar, miingon nga ang plano sa kompanya nga $680 milyon nga pagpalapad bahin sa usa ka mas dako nga paningkamot sa pagtukod sa usa ka kaugalingon nga igo nga kadena sa suplay ug "pag-decouple" sa industriya sa solar sa US gikan sa China.Bisan kung ang mga panel sa cadmium telluride wala mogamit bisan unsang polysilicon, gibati sa First Solar ang ubang mga hagit nga giatubang sa industriya, sama sa mga backlog nga gipahinabo sa pandemya sa industriya sa pagpadala sa dagat.Niadtong Abril, gisultihan sa First Solar ang mga tigpamuhunan nga ang paghuot sa mga pantalan sa Amerika nagpugong sa mga pagpadala sa panel gikan sa mga pasilidad niini sa Asya.Ang pagdugang sa produksiyon sa US magtugot sa kompanya nga mogamit sa mga dalan ug riles aron ipadala ang mga panel niini, dili mga barko nga kargamento, ingon ni Widmar.Ug ang naglungtad nga programa sa pag-recycle sa kompanya alang sa mga solar panel niini nagtugot niini nga magamit pag-usab ang mga materyales sa daghang beses, labi nga pagkunhod sa pagsalig niini sa mga kadena sa suplay sa langyaw ug hilaw nga materyales.
Samtang ang First Solar nagpagawas sa mga panel, ang mga siyentipiko sa kompanya ug NREL nagpadayon sa pagsulay ug pagpalambo sa teknolohiya sa cadmium telluride.Sa 2019, ang mga kaubannakahimo og bag-ong pamaaginga naglakip sa "doping" sa manipis nga mga materyales sa pelikula nga adunay tumbaga ug klorin aron makab-ot ang mas taas nga kahusayan.Sayo ning buwana, ang NRELgipahibalo ang mga resultasa usa ka 25 ka tuig nga pagsulay sa uma sa pasilidad sa gawas sa Golden, Colorado.Usa ka 12-panel nga han-ay sa mga panel nga cadmium telluride naglihok sa 88 porsyento sa orihinal nga kahusayan niini, usa ka lig-on nga resulta alang sa usa ka panel nga naglingkod sa gawas sulod sa kapin sa duha ka dekada.Ang pagkadaot "nahiuyon sa gibuhat sa mga sistema sa silikon," sumala sa pagpagawas sa NREL.
Si Mansfield, ang NREL scientist, miingon nga ang tumong dili ang pag-ilis sa kristal nga silicon sa cadmium telluride o pagtukod og usa ka teknolohiya nga labaw sa lain."Sa akong hunahuna adunay usa ka lugar alang kanilang tanan sa merkado, ug ang matag usa kanila adunay ilang mga aplikasyon," ingon niya."Gusto namon nga ang tanan nga kusog moadto sa nabag-o nga gigikanan, mao nga kinahanglan namon ang tanan niining lainlaing lahi sa teknolohiya aron matubag kana nga hagit."
Oras sa pag-post: Sep-17-2021