Аксари панелҳои офтобӣ, ки бомҳо, майдонҳо ва биёбонҳои ҷаҳонро фаро мегиранд, имрӯз як компонентро тақсим мекунанд: кремнийи кристаллӣ.Маводе, ки аз полисиликони хом сохта шудааст, ба вафли шакл дода шудааст ва ба ҳуҷайраҳои офтобӣ, дастгоҳҳое, ки нури офтобро ба нерӯи барқ табдил медиҳанд, пайваст карда шудааст.Ба наздикӣ, вобастагии саноат аз ин технологияи ягона як масъулияти масъулият гардид.Маҳдудиятҳои занҷираи таъминотсуст шуда истодаанддастгоҳҳои нави офтобӣ дар саросари ҷаҳон.Таъминкунандагони асосии полисиликон дар минтақаи Шинҷони Чин -ба истифодаи кори маҷбурии уйғурҳо муттаҳам мешавад— ба таҳримҳои тиҷоратии ИМА дучор мешаванд.
Хушбахтона, кремнийи кристаллӣ ягона маводе нест, ки метавонад барои истифодаи энергияи офтоб кӯмак кунад.Дар Штатдои Муттадида олимон ва истедсолкунандагон барои васеъ кардани истедсоли технологияи офтобии теллуриди кадмий кор мекунанд.Теллуриди кадмий як навъи ҳуҷайраи офтобии "плёнкаи тунук" аст ва тавре ки аз ин ном бармеояд, он аз ҳуҷайраи анъанавии кремний хеле лоғартар аст.Имрӯз, панелҳо бо истифода аз теллуриди кадмийкариб 40 фоиз таъмин мекунадбозори миқёси коммуналии ИМА ва тақрибан 5 фоизи бозори ҷаҳонии офтобро ташкил медиҳад.Ва онҳо аз шамолҳои шадиде, ки ба саноати васеътари офтобӣ дучор мешаванд, баҳра мебаранд.
"Ин як давраи хеле ноустувор аст, махсусан барои занҷири таъминоти кремнийи кристаллӣ" гуфт Келси Госс, таҳлилгари таҳқиқоти офтобӣ дар гурӯҳи машваратии энергетикии Вуд Маккензи."Имконияти бузург барои истеҳсолкунандагони теллуриди кадмий барои гирифтани саҳми бештари бозор дар соли оянда вуҷуд дорад."Махсусан, гуфт вай, зеро сектори теллуриди кадмий аллакай васеъ шуда истодааст.
Дар моҳи июн, истеҳсолкунандаи офтобии First Solar гуфт, ки ин корро хоҳад кард680 миллион доллар сармоягузорӣ мекунаддар заводи сеюми офтобии кадмий теллуриди шимолу гарбии Огайо.Вақте ки иншоот ба итмом мерасад, дар соли 2025, ширкат метавонад дар ин минтақа ба маблағи 6 гигаватт панелҳои офтобӣ созад.Ин барои бо нерӯи барқ таъмин кардани тақрибан 1 миллион хонаи амрикоиҳо кифоя аст.Боз як ширкати офтобии Огайо, Toledo Solar, ба наздикӣ ба бозор ворид шуд ва барои бомҳои истиқоматӣ панелҳои теллуриди кадмий истеҳсол мекунад.Ва дар моҳи июн, Вазорати энергетикаи ИМА ва Лабораторияи миллии энергияи барқароршавандаи он, ё NREL,программам 20 миллион долларро ба рох мондки суръати тадкикотро тезонда, занчири таъминоти теллуриди кадмийро зиёд кунад.Яке аз ҳадафҳои ин барнома кумак ба изолятсияи бозори офтобии ИМА аз маҳдудиятҳои ҷаҳонии таъминот мебошад.
Муҳаққиқони NREL ва First Solar, ки қаблан Solar Cell Inc номида мешуданд, аз аввали солҳои 1990-ум барои таҳияи якҷоя кор кардаанд.технологияи теллуриди кадмий.Кадмий ва теллурид мутаносибан маҳсулоти иловагии гудохтани маъдани руҳ ва тозакунии мис мебошанд.Дар ҳоле ки вафли кремнийӣ барои сохтани ҳуҷайраҳо ба ҳам пайваст карда мешаванд, кадмий ва теллурид ҳамчун қабати тунук - тақрибан даҳяки диаметри мӯи инсон - ба панели шиша ва дар якҷоягӣ бо дигар маводи барқ гузаронанд.First Solar, ки ҳоло бузургтарин истеҳсолкунандаи плёнкаи тунук дар ҷаҳон аст, барои дастгоҳҳои офтобӣ дар 45 кишвари ҷаҳон панелҳо таъмин кардааст.
Олими NREL Лорел Мансфилд гуфт, технология нисбат ба кремнийи кристаллӣ бартариҳои муайян дорад.Масалан, раванди плёнкаи тунук нисбат ба равиши ба вафель асосёфта маводи камтарро талаб мекунад.Технологияи филми тунук инчунин барои истифода дар панелҳои чандир мувофиқ аст, ба монанди панелҳое, ки ҷузвдонҳо ё дронҳоро мепӯшонанд ё ба фасадҳо ва тирезаҳои бино ворид карда мешаванд.Муҳим он аст, ки панелҳои филми тунук дар ҳарорати гарм беҳтар кор мекунанд, дар ҳоле ки панелҳои кремний метавонанд аз ҳад зиёд гарм шаванд ва дар тавлиди нерӯи барқ камсамар шаванд, гуфт ӯ.
Аммо кремнийи кристаллӣ дар дигар соҳаҳо бартарӣ дорад, масалан, самаранокии миёнаи онҳо - маънои фоизи нури офтобро, ки панелҳо ҷаббида ва ба нерӯи барқ бадал мекунанд.Таърихан, панелҳои кремний нисбат ба технологияи теллуриди кадмий самаранокии баландтар доштанд, гарчанде ки фосила кам мешавад. Панелҳои кремнийи имрӯза, ки дар саноат истеҳсол мешаванд, метавонанд ба самаранокии18 то 22 фоиз, дар ҳоле ки First Solar гузориш додааст, ки ба ҳисоби миёна самаранокии 18 дарсад барои панелҳои нави тиҷории худ.
Бо вуҷуди ин, сабаби асосии бартарии кремний дар бозори ҷаҳонӣ нисбатан содда аст."Ҳамааш ба хароҷот вобаста аст" гуфт Госс."Бозори офтобӣ одатан аз технологияи арзонтарин иборат аст."
Вай гуфт, ки кремнийи кристаллӣ барои тавлиди ҳар ватт нерӯи офтоб тақрибан аз 0,24 то 0,25 доллар арзиш дорад, ки ин аз рақибони дигар камтар аст.First Solar гуфт, ки он дигар дар бораи арзиши як ватт барои истеҳсоли панелҳои теллуриди кадмий гузориш намедиҳад, танҳо ин хароҷот аз соли 2015 - вақте ки ширкат "ба таври назаррас коҳиш ёфтааст"арзиши гузориш $0,46 барои як ватт— ва хар сол кам шуданро давом дода.Якчанд сабабҳои арзон будани кремний вуҷуд доранд.Полисиликони ашёи хом, ки дар компютерҳо ва смартфонҳо низ истифода мешавад, нисбат ба захираҳои кадмий ва теллурид дастрастар ва арзонтар аст.Вақте ки корхонаҳои панелҳои кремний ва ҷузъҳои ба он алоқаманд афзоиш ёфтанд, хароҷоти умумии истеҳсол ва насби технология коҳиш ёфт.Хукумати Хитой низ ба таври чиддйдастгирй ва дотация дода мешавадсектори офтобии кремнийи мамлакат — чунон кикариб 80 фоиззанҷири таъминоти истеҳсоли офтобии ҷаҳон ҳоло аз Чин мегузарад.
Паст шудани арзиши панелҳо боиси афзоиши буми ҷаҳонии офтоб шудааст.Дар тӯли даҳсолаи охир, иқтидори умумии насбшудаи офтобии ҷаҳон тақрибан даҳ баробар афзоиш ёфтааст, аз тақрибан 74,000 мегаватт дар соли 2011 то тақрибан ба 714,000 мегаватт дар соли 2020,Бино барАгентии байналмилалии энергияи барқароршаванда.Иёлоти Муттаҳида тақрибан ҳафтяки тамоми ҷаҳонро ташкил медиҳад ва ҳоло офтоб астяке аз калонтарин сарчашмахо мебошадиқтидори нави нерӯи барқ дар ИМА ҳар сол насб карда мешавад.
Интизор меравад, ки арзиши як ватт теллуриди кадмий ва дигар технологияҳои плёнкаи тунук дар баробари васеъ шудани истеҳсолот коҳиш ёбад.(Аввал Solar мегӯядки вақте ки иншооти нави он дар Огайо кушода мешавад, ширкат арзиши пасттаринро барои як ватт дар тамоми бозори офтобӣ таъмин хоҳад кард.) Аммо арзиш ягона ченак муҳим нест, зеро масъалаҳои ҷории занҷираи таъминот ва нигарониҳои меҳнатии соҳа равшананд.
Марк Видмар, директори ширкати First Solar, гуфт, ки тавсеаи ба нақша гирифташудаи 680 миллион доллари ширкат як қисми талошҳои бештар барои сохтани як занҷири таъминоти худкифо ва “ҷудо кардани” саноати офтобии ИМА аз Чин аст.Гарчанде ки панелҳои теллуриди кадмий ҳеҷ гуна полисиликонро истифода намебаранд, First Solar мушкилоти дигареро дар ин соҳа эҳсос кардааст, ба монанди кафомонии пандемия дар соҳаи киштии баҳрӣ.Дар моҳи апрел, First Solar ба сармоягузорон гуфт, ки бандӣ дар бандарҳои Амрико интиқоли панелҳоро аз иншооти он дар Осиё бозмедорад.Видмар гуфт, афзоиши истеҳсоли ИМА ба ширкат имкон медиҳад, ки барои интиқол додани панелҳои худ аз роҳҳо ва роҳҳои оҳан истифода барад, на киштиҳои боркаш.Ва барномаи мавҷудаи коркарди дубораи панелҳои офтобии ширкат ба ӯ имкон медиҳад, ки масолеҳро чандин маротиба дубора истифода барад ва вобастагии онро ба занҷирҳои таъминоти хориҷӣ ва ашёи хом боз ҳам коҳиш диҳад.
Вақте ки First Solar панелҳоро мебарорад, олимони ҳам ширкат ва ҳам NREL озмоиш ва такмил додани технологияи теллуриди кадмийро идома медиҳанд.Дар соли 2019 шариконмуносибати навро кор карда баромадки барои ба даст овардани самараи боз хам баландтар «допинг» кардани материалхои плёнкаи тунукро бо мис ва хлор дар бар мегирад.Аввали ин моҳ, NRELнатичахоро эълон кардозмоиши 25-солаи саҳроӣ дар иншооти берунии он дар Голден, Колорадо.Маҷмӯи 12 панели панелҳои теллуриди кадмий бо 88 фоизи самаранокии аслии худ кор мекард, ки натиҷаи қавӣ барои панеле, ки беш аз ду даҳсола дар берун нишастааст.Тибқи нашри NREL, таназзул "ба он чизе ки системаҳои кремний анҷом медиҳанд, мувофиқ аст".
Мансфилд, олими NREL, гуфт, ки ҳадаф иваз кардани кремнийи кристаллӣ бо теллуриди кадмий ё муқаррар кардани технологияи бартар аз дигараш нест.«Ман фикр мекунам, ки дар бозор барои ҳамаи онҳо ҷой ҳаст ва ҳар кадоми онҳо аризаи худро доранд», - гуфт ӯ."Мо мехоҳем, ки тамоми энергия ба манбаъҳои барқароршаванда биравад, аз ин рӯ мо воқеан ба ҳамаи ин навъҳои гуногуни технология барои рафъи ин мушкилот ниёз дорем."
Вақти фиристодан: сентябр-17-2021