Бүгүнкү күндө дүйнөнүн чатырларын, талааларын жана чөлдөрүн каптаган күн батареяларынын көпчүлүгү бир эле ингредиентти бөлүшөт: кристаллдык кремний.Полисиликон чийки затынан жасалган материал пластинкага айланган жана күн нурун электр энергиясына айландырган күн батареяларына зымдуу.Жакында эле тармактын бул өзгөчө технологияга көз карандылыгы жоопкерчиликтүү нерсе болуп калды.Жеткирүү чынжырындагы тоскоолдуктаржайлап жатышатдүйнө жүзү боюнча жаңы күн орнотуулар.Кытайдын Синьцзян аймагындагы полисиликондун негизги берүүчүлөрү —уйгурларды мажбурлап иштеткен деп айыпталган— АКШнын соода санкцияларына туш болуп жатышат.
Бактыга жараша, кристаллдык кремний күндүн энергиясын колдонууга жардам бере турган жалгыз материал эмес.Америка Кошмо Штаттарында окумуштуулар жана өндүрүүчүлөр кадмий теллуриддин күн технологиясын өндүрүүнү кеңейтүү үчүн иштеп жатышат.Кадмий теллуриди "ичке пленка" күн батареясынын бир түрү болуп саналат жана, аты айтып тургандай, ал салттуу кремний клеткасынан алда канча ичке.Бүгүнкү күндө кадмий теллуридди колдонгон панелдер40 процентке жакын камсыз кылатАКШнын коммуналдык масштабдагы рыногун жана дүйнөлүк күн рыногунун 5 пайызга жакынын түзөт.Жана алар кененирээк күн индустриясына туш болгон шамалдан пайда көрүшөт.
Келси Госс, Wood Mackenzie энергетикалык консалтинг тобунун күн изилдөө талдоочусу: "Бул өзгөчө кристаллдык кремний жеткирүү чынжыр үчүн өтө туруксуз мезгил" деди."Кадмий теллурид өндүрүүчүлөрү үчүн келерки жылы рыноктун көбүрөөк үлүшүн алуу үчүн чоң потенциал бар."Айрыкча, ал белгилегендей, кадмий теллуриди сектору азыртадан эле масштабдуу болуп баратат.
Июнь айында күн өндүрүүчүсү First Solar бул тууралуу айткан680 миллион доллар инвестиция салышатТүндүк-батыш Огайо штатындагы үчүнчү кадмий теллурид күн заводунда.Объект бүткөрүлгөндө, 2025-жылы компания бул аймакта 6 гигаваттык күн батареяларын жасай алат.Бул болжол менен 1 миллион америкалык үйдү энергия менен камсыз кылууга жетет.Огайо штатында жайгашкан дагы бир күн фирмасы Toledo Solar жакында базарга кирип, турак жайлардын чатырлары үчүн кадмий теллурид панелдерин жасап жатат.Ал эми июнда, АКШнын Энергетика министрлиги жана анын Улуттук кайра жаралуучу энергия лабораториясы, же NREL,20 миллион долларлык программаны ишке киргиздиизилдөөлөрдү тездетүү жана кадмий теллурид менен камсыз кылуу чынжырын өстүрүү.Программанын максаттарынын бири - АКШнын күн рыногун глобалдык камсыздоо чектөөлөрүнөн изоляциялоого жардам берүү.
Буга чейин Solar Cell Inc деп аталган NREL жана First Solar изилдөөчүлөрү 1990-жылдардын башынан бери биргелешип иштеп келишкен.кадмий теллурид технологиясы.Кадмий жана теллурид тиешелүүлүгүнө жараша цинк рудаларын эритүү жана жезди тазалоонун кошумча продуктулары болуп саналат.Кремний пластиналары клеткаларды жасоо үчүн зымдуу жабышса, кадмий жана теллурид башка электр тогун өткөрүүчү материалдар менен бирге айнек айнекке жука катмар катары — адамдын чачынын диаметринин ондон бир бөлүгүндөй колдонулат.First Solar, азыр дүйнөдөгү эң ири жука пленка өндүрүүчүсү, 45 өлкөдө күн орнотуулары үчүн панелдерди жеткирди.
Технология кристаллдык кремнийден белгилүү бир артыкчылыктарга ээ, деди NREL окумуштуусу Лорел Мэнсфилд.Мисалы, жука пленка процесси пластинкага негизделген ыкмага караганда азыраак материалдарды талап кылат.Жука пленка технологиясы ийкемдүү панелдерде, мисалы, рюкзактарды же дрондорду каптаган же имараттын фасадына жана терезелерине интеграцияланган панелдерде колдонууга абдан ылайыктуу.Маанилүү нерсе, жука пленкалуу панелдер ысык температурада жакшыраак иштешет, ал эми кремний панелдер ысып кетиши мүмкүн жана электр энергиясын өндүрүүдө эффективдүү болбой калышы мүмкүн, деди ал.
Бирок кристаллдык кремний башка тармактарда, мисалы, алардын орточо эффективдүүлүгүнөн жогору турат — бул панелдер сиңирип, электр энергиясына айландырган күн нурунун пайызын билдирет.Тарыхый жактан алганда, кремний панелдери кадмий теллурид технологиясына караганда жогорку натыйжалуулукка ээ болгон, бирок ажырым азайып баратат. Бүгүнкү күндө өнөр жайда өндүрүлгөн кремний панелдери эффективдүүлүккө жетише алат.18—22 процент, ал эми First Solar өзүнүн эң жаңы коммерциялык панелдеринин орточо натыйжалуулугун 18 пайыз деп билдирди.
Ошентсе да, кремний дүйнөлүк рынокто үстөмдүк кылган негизги себеби салыштырмалуу жөнөкөй."Мунун баары баасына жараша болот" деди Госс."Күн базары эң арзан технология менен шартталган."
Кристалл кремнийдин ар бир ватт күн энергиясын өндүрүү үчүн болжол менен 0,24 доллардан 0,25 долларга чейин чыгымдалат, бул башка атаандаштарга караганда азыраак, деди ал.First Solar мындан ары кадмий теллурид панелдерин өндүрүү үчүн бир ваттын наркы жөнүндө отчет бербей турганын айтты, болгону 2015-жылдан бери чыгымдар "бир кыйла азайган".бир ватт үчүн $ 0,46 чыгымдар билдирди— жана жыл сайын төмөндөө улантууда.Кремнийдин салыштырмалуу арзандыгынын бир нече себептери бар.Полисиликон чийки заты, ал компьютерлерде жана смартфондордо да колдонулат, кадмий менен теллуридге караганда кеңири жеткиликтүү жана арзан.Кремний панелдерин жана ага тиешелүү тетиктерди чыгаруучу заводдор чоңойгон сайын, технологияны жасоого жана орнотууга кеткен жалпы чыгымдар төмөндөдү.Кытай өкмөтү да катууколдоого алынган жана субсидияланганөлкөнүн кремний күн сектору - ушунчалык көп80 процентке жакындүйнөдөгү күн өндүрүшүнүн жеткирүү чынжырынын бир бөлүгү азыр Кытай аркылуу өтөт.
Панелдин баасынын төмөндөшү глобалдык күн бумуна түрткү болду.Акыркы он жылдын ичинде дүйнөдөгү жалпы орнотулган күн кубаттуулугу 2011-жылдагы 74 000 мегаватттан 2020-жылы дээрлик 714 000 мегаваттка чейин дээрлик он эсеге өстү.ылайыкЭнергиянын кайра жаралуучу булактары боюнча эл аралык агенттик.Кошмо Штаттар дүйнөдөгү жалпы көлөмүнүн жетиден бир бөлүгүн түзөт, ал эми күн азырири булактардын бириАКШда жыл сайын орнотулган жаңы электр кубаттуулугу.
Кадмий теллуридинин жана башка жука пленка технологияларынын бир ватт баасы да өндүрүш кеңейген сайын кыскарышы күтүлөт.(Биринчи Солар дейтанын жаңы Огайо объектиси ачылганда, компания бүтүндөй күн рыногунда бир ватт үчүн эң төмөнкү бааны жеткирет.) Бирок бул тармактын учурдагы жеткирүү чынжырынын көйгөйлөрү жана эмгек көйгөйлөрү айкын көрүнүп тургандай, нарк маанилүү болгон жалгыз метрика эмес.
First Solar компаниясынын башкы директору Марк Видмардын айтымында, компаниянын 680 миллион долларга пландаштырылган кеңейүүсү өзүн-өзү камсыз кылуучу чынжырды куруу жана АКШнын күн өнөр жайын Кытайдан “ажыратуу” боюнча чоң күч-аракеттин бир бөлүгү.Кадмий теллурид панелдеринде эч кандай полисиликон колдонбосо да, First Solar бул тармактын алдында турган башка кыйынчылыктарды сезди, мисалы, деңиз ташуу тармагындагы пандемиядан улам артта калуу.Апрель айында First Solar инвесторлорго америкалык порттордогу тыгындар анын Азиядагы ишканаларынан панелдерди ташууну токтотуп жатканын айткан.АКШнын өндүрүшүнүн көбөйүшү компанияга жүк ташуучу кемелерди эмес, анын панелдерин ташып жеткирүү үчүн автомобиль жолдорун жана темир жолдорун колдонууга мүмкүндүк берет, деди Видмар.Ал эми компаниянын күн батареяларын кайра иштетүү программасы ага материалдарды көп жолу кайра колдонууга мүмкүндүк берип, чет элдик жеткирүү чынжырларына жана чийки затка болгон көз карандылыгын андан ары азайтат.
First Solar панелдерди чыгарып жатканда, компаниянын жана NRELдин окумуштуулары кадмий теллурид технологиясын сынап жана өркүндөтүүнү улантууда.2019-жылы өнөктөштөржаңы ыкманы иштеп чыкканбул жука пленкалуу материалдарды жез жана хлор менен "допингди" камтыйт.Ушул айдын башында, NRELжыйынтыктарын жарыяладыКолорадо штатынын Голден шаарындагы ачык жайда 25 жылдык талаа сыноосу.Кадмий теллурид панелдеринин 12 панелдик массиви өзүнүн баштапкы эффективдүүлүгүнүн 88 пайызында иштеп жаткан, бул жыйырма жылдан ашык убакыт бою сыртта отурган панелдин күчтүү натыйжасы.NREL релизине ылайык, деградация "кремний системалары кылган нерсеге ылайык келет".
Мансфилд, NREL илимпозунун айтымында, максат кристаллдык кремнийди кадмий теллурид менен алмаштыруу же бир технологияны экинчисинен жогору коюу эмес.«Менимче, базарда алардын бардыгына орун бар жана алардын ар биринин өз арыздары бар», - деди ал."Биз бардык энергиянын кайра жаралуучу булактарга өтүшүн каалайбыз, андыктан бул көйгөйдү чечүү үчүн бизге технологиянын ар кандай түрлөрү керек."
Посттун убактысы: 2021-жылдын 17-сентябрына чейин