Shumica e paneleve diellore që mbulojnë çatitë, fushat dhe shkretëtirat në botë sot ndajnë të njëjtin përbërës: silikon kristalor.Materiali, i bërë nga polisilikon i papërpunuar, është formuar në vaferë dhe lidhet me qeliza diellore, pajisje që konvertojnë dritën e diellit në energji elektrike.Kohët e fundit, varësia e industrisë nga kjo teknologji e veçantë është bërë diçka si një detyrim.Grykat e ngushta të zinxhirit të furnizimitpo ngadalësoheninstalime të reja diellore në mbarë botën.Furnizuesit kryesorë të polisilikonit në rajonin Xinjiang të Kinës -i akuzuar për përdorimin e punës së detyruar nga ujgurët- po përballen me sanksione tregtare të SHBA.
Për fat të mirë, silikoni kristalor nuk është materiali i vetëm që mund të ndihmojë në shfrytëzimin e energjisë së diellit.Në Shtetet e Bashkuara, shkencëtarët dhe prodhuesit po punojnë për të zgjeruar prodhimin e teknologjisë diellore të teluridit të kadmiumit.Teluridi i kadmiumit është një lloj qelize diellore me "film të hollë" dhe, siç sugjeron edhe emri, është shumë më i hollë se një qelizë tradicionale silikoni.Sot, panelet që përdorin telurid kadmiumifurnizim rreth 40 për qindtë tregut të shërbimeve të SHBA-së, dhe rreth 5 për qind të tregut global të diellit.Dhe ata do të përfitojnë nga erërat e kundërta me të cilat përballet industria më e gjerë diellore.
"Është një kohë shumë e paqëndrueshme, veçanërisht për zinxhirin e furnizimit të silikonit kristalor në përgjithësi," tha Kelsey Goss, një analist i kërkimit diellor për grupin e konsulencës së energjisë Wood Mackenzie."Ka një potencial të madh që prodhuesit e teluridit të kadmiumit të marrin më shumë pjesë të tregut në vitin e ardhshëm."Sidomos, vuri në dukje ajo, pasi sektori i teluridit të kadmiumit tashmë po rritet.
Në qershor, prodhuesi solare First Solar tha se do ta bënteinvestoni 680 milionë dollarënë një fabrikë të tretë diellore të teluridit të kadmiumit në Ohajo veriperëndimore.Kur të përfundojë objekti, në vitin 2025, kompania do të jetë në gjendje të prodhojë panele diellore me vlerë 6 gigavat në zonë.Kjo është e mjaftueshme për të furnizuar me energji afërsisht 1 milion shtëpi amerikane.Një tjetër firmë diellore me bazë në Ohio, Toledo Solar, ka hyrë së fundmi në treg dhe po bën panele teluridi kadmiumi për çatitë e banesave.Dhe në qershor, Departamenti Amerikan i Energjisë dhe Laboratori i tij Kombëtar i Energjisë së Rinovueshme, ose NREL,nisi një program prej 20 milionë dollarëshpër të përshpejtuar kërkimin dhe për të rritur zinxhirin e furnizimit për teluridin e kadmiumit.Një nga qëllimet e programit është të ndihmojë në izolimin e tregut diellor të SHBA nga kufizimet globale të furnizimit.
Studiuesit në NREL dhe First Solar, të quajtur më parë Solar Cell Inc., kanë punuar së bashku që nga fillimi i viteve 1990 për të zhvilluarteknologjia e teluridit të kadmiumit.Kadmiumi dhe teluridi janë nënprodukte të shkrirjes së xeheve të zinkut dhe rafinimit të bakrit, përkatësisht.Ndërsa vaferat e silikonit lidhen së bashku për të krijuar qeliza, kadmiumi dhe teluridi aplikohen si një shtresë e hollë - rreth një e dhjeta e diametrit të një floku të njeriut - në një shtresë xhami, së bashku me materiale të tjera përçuese të energjisë elektrike.First Solar, tani prodhuesi më i madh në botë i filmit të hollë, ka furnizuar panele për instalime diellore në 45 vende.
Teknologjia ka disa avantazhe ndaj silikonit kristalor, tha shkencëtarja e NREL, Lorelle Mansfield.Për shembull, procesi i filmit të hollë kërkon më pak materiale sesa qasja e bazuar në vafer.Teknologjia e filmit të hollë është gjithashtu e përshtatshme për përdorim në panele fleksibël, si ato që mbulojnë çantat e shpinës ose dronët ose janë të integruara në fasadat dhe dritaret e ndërtesave.E rëndësishmja, panelet e filmit të hollë performojnë më mirë në temperatura të nxehta, ndërsa panelet e silikonit mund të mbinxehen dhe të bëhen më pak efikase në prodhimin e energjisë elektrike, tha ajo.
Por silikoni kristalor ka dorën e sipërme në fusha të tjera, siç është efikasiteti mesatar i tyre - që do të thotë përqindja e dritës së diellit që panelet thithin dhe shndërrojnë në energji elektrike.Historikisht, panelet e silikonit kanë pasur efikasitet më të lartë se teknologjia e teluridit të kadmiumit, megjithëse hendeku po ngushtohet. Panelet e silikonit të prodhuar sot në mënyrë industriale mund të arrijnë efikasitet të18 deri në 22 për qind, ndërsa First Solar ka raportuar një efikasitet mesatar prej 18 për qind për panelet e saj më të reja komerciale.
Megjithatë, arsyeja kryesore që silikoni ka dominuar tregun global është relativisht e thjeshtë."E gjitha varet nga kostoja," tha Goss."Tregu diellor priret të drejtohet shumë nga teknologjia më e lirë."
Silikoni kristalor kushton rreth 0,24 dollarë deri në 0,25 dollarë për të prodhuar çdo vat energji diellore, që është më pak se konkurrentët e tjerë, tha ajo.First Solar tha se nuk raporton më koston për vat për të prodhuar panelet e saj të teluridit të kadmiumit, vetëm se kostot kanë "rëni ndjeshëm" që nga viti 2015 - kur kompaniakostot e raportuara prej 0,46 dollarë për vat— dhe vazhdojnë të bien çdo vit.Ka disa arsye për lirësinë relative të silikonit.Lënda e parë polisilikon, e cila përdoret gjithashtu në kompjuterë dhe telefona inteligjentë, është më e disponueshme dhe më e lirë se sa furnizimet me kadmium dhe teluri.Ndërsa fabrikat për panelet e silikonit dhe komponentët e lidhur janë rritur, kostot e përgjithshme të prodhimit dhe instalimit të teknologjisë kanë rënë.Qeveria kineze ka gjithashtu shumëmbështetur dhe subvencionuarsektori diellor i silikonit të vendit — aq shumërreth 80 për qindi zinxhirit të furnizimit të prodhimit diellor në botë tani kalon nëpër Kinë.
Rënia e kostove të paneleve ka nxitur bumin global të diellit.Gjatë dekadës së fundit, kapaciteti total i instaluar diellor në botë ka parë një rritje gati dhjetëfish, nga rreth 74,000 megavat në vitin 2011 në gati 714,000 megavat në vitin 2020.sipasAgjencia Ndërkombëtare e Energjisë së Rinovueshme.Shtetet e Bashkuara përbëjnë rreth një të shtatën e totalit në botë, dhe solare tani ështënjë nga burimet më të mëdhatë kapaciteteve të reja të energjisë elektrike të instaluara në SHBA çdo vit.
Kostoja për vat e teluridit të kadmiumit dhe teknologjive të tjera të filmit të hollë pritet në mënyrë të ngjashme të tkurret me zgjerimin e prodhimit.(thotë First Solarse kur të hapet objekti i saj i ri në Ohio, kompania do të japë koston më të ulët për vat në të gjithë tregun diellor.) Por kostoja nuk është metrika e vetme që ka rëndësi, siç e bëjnë të qartë çështjet aktuale të zinxhirit të furnizimit të industrisë dhe shqetësimet e punës.
Mark Widmar, CEO i First Solar, tha se zgjerimi i planifikuar i kompanisë prej 680 milionë dollarësh është pjesë e një përpjekjeje më të madhe për të ndërtuar një zinxhir furnizimi të vetë-mjaftueshëm dhe për të "shkëputur" industrinë diellore amerikane nga Kina.Megjithëse panelet e teluridit të kadmiumit nuk përdorin asnjë polisilikon, First Solar ka ndjerë sfida të tjera me të cilat përballet industria, si p.sh. mbetjet e shkaktuara nga pandemia në industrinë e transportit detar.Në prill, First Solar u tha investitorëve se bllokimi në portet amerikane po pengonte dërgesat e paneleve nga objektet e saj në Azi.Rritja e prodhimit në SHBA do t'i lejojë kompanisë të përdorë rrugë dhe hekurudha për të transportuar panelet e saj, jo anije mallrash, tha Widmar.Dhe programi ekzistues i riciklimit të kompanisë për panelet e saj diellorë i lejon asaj të ripërdorë materialet shumë herë, duke reduktuar më tej varësinë e saj në zinxhirët e huaj të furnizimit dhe lëndët e para.
Ndërsa First Solar prodhon panele, shkencëtarët si në kompani ashtu edhe në NREL vazhdojnë të testojnë dhe përmirësojnë teknologjinë e teluridit të kadmiumit.Në vitin 2019, partnerëtzhvilluar një qasje të reqë përfshin "doping" të materialeve të shtresës së hollë me bakër dhe klor për të arritur efikasitet edhe më të lartë.Në fillim të këtij muaji, NRELshpalli rezultatettë një prove 25-vjeçare në terren në objektin e saj të jashtëm në Golden, Kolorado.Një grup me 12 panele panelesh teluridi kadmiumi funksiononte me 88 përqind të efikasitetit të tij origjinal, një rezultat i fortë për një panel që qëndron jashtë për më shumë se dy dekada.Degradimi "është në përputhje me atë që bëjnë sistemet e silikonit", sipas njoftimit të NREL.
Mansfield, shkencëtari i NREL, tha se qëllimi nuk është të zëvendësohet silikoni kristalor me telurid kadmiumi ose të vendoset një teknologji si superiore ndaj tjetrës."Unë mendoj se ka një vend për të gjithë ata në treg dhe secila prej tyre ka aplikimet e veta," tha ajo.“Ne duam që e gjithë energjia të shkojë në burime të rinovueshme, kështu që ne me të vërtetë kemi nevojë për të gjitha këto lloje të ndryshme të teknologjisë për të përmbushur këtë sfidë.”
Koha e postimit: Shtator-17-2021