Déi meescht Solarpanneauen, déi d'Weltdächer, Felder an Wüsten iwwerdecken, deelen haut deeselwechten Zutat: kristallinem Silizium.D'Material, aus rauem Polysilicium, gëtt a Wafere geformt an an Solarzellen gekabelt, Apparater déi Sonneliicht an Elektrizitéit konvertéieren.Viru kuerzem ass d'Ofhängegkeet vun der Industrie vun dëser eenzegaarteger Technologie eppes vun enger Haftung ginn.Versuergungskette Flaschenhalssi verlangsamennei Solarinstallatiounen weltwäit.Grouss Polysilicium Liwweranten an der China Xinjiang Regioun -beschëllegt Zwangsaarbecht vun Uighuren ze benotzen- si konfrontéiert US Handelssanktiounen.
Glécklecherweis ass kristallin Silizium net dat eenzegt Material dat hëllefe kann d'Energie vun der Sonn ze profitéieren.An den USA schaffen Wëssenschaftler an Hiersteller fir d'Produktioun vu Kadmium Telluride Solartechnologie auszebauen.Cadmium Telluride ass eng Zort "dënn Film" Solarzelle, a wéi deen Numm et scho seet, ass et vill méi dënn wéi eng traditionell Siliziumzell.Haut, Paneele benotzt Cadmium Tellurideliwweren ongeféier 40 Prozentvum US Utility-Skala Maart, a ronn 5 Prozent vum weltwäite Solarmaart.A si sti fir ze profitéieren vum Kappwind, deen déi méi breet Solarindustrie konfrontéiert ass.
"Et ass eng ganz onbestänneg Zäit, besonnesch fir déi kristallin Siliziumversuergungskette am Allgemengen," sot de Kelsey Goss, e Solarfuerschungsanalytiker fir d'Energieberodungsgrupp Wood Mackenzie."Et gëtt e grousst Potenzial fir Kadmium Telluride Hiersteller fir méi Maartundeel am kommende Joer ze huelen."Besonnesch, huet si bemierkt, well de Kadmium-Telluride-Secteur scho méi grouss ass.
Am Juni sot de Solarfabrikant First Solar et géifinvestéieren $ 680 Milliounenan enger drëtter Kadmium Telluride Solarfabrik am Nordweste vun Ohio.Wann d'Anlag fäerdeg ass, am Joer 2025, kann d'Firma 6 Gigawatt Solarpanneauen an der Géigend maachen.Dat ass genuch fir ongeféier 1 Millioun amerikanesch Haiser ze stromen.Eng aner Ohio-baséiert Solarfirma, Toledo Solar, ass viru kuerzem op de Maart komm a mécht Kadmium Telluride Paneele fir Wunndachdecker.An am Juni huet den US Department of Energy a säin National Renewable Energy Laboratory, oder NREL,lancéiert en $ 20 Millioune ProgrammFuerschung ze beschleunegen an d'Versuergungskette fir Cadmium Telluride ze wuessen.Ee vun den Ziler vum Programm ass ze hëllefen den US Solarmarché vu globalen Versuergungsbeschränkungen ze isoléieren.
Fuerscher vun NREL an First Solar, fréier Solar Cell Inc. genannt, hunn zanter de fréien 1990er zesumme geschafft fir z'entwéckelenKadmium Telluride Technologie.Cadmium an Tellurid sinn Nebenprodukter vum Schmelzen vun Zinkäerz a Kupferraffinéierung, respektiv.Wärend Siliziumwafere matenee verbonne sinn fir Zellen ze maachen, Kadmium an Tellurid ginn als eng dënn Schicht - ongeféier en Zéngtel vum Duerchmiesser vun engem mënschlechen Hoer - op eng Glasplack, zesumme mat anere Stroumleitungsmaterialien, applizéiert.First Solar, elo de weltgréissten Dënnfilmhersteller, huet Panneaue fir Solarinstallatiounen a 45 Länner geliwwert.
D'Technologie huet gewësse Virdeeler iwwer kristallinem Silizium, sot d'NREL Wëssenschaftlerin Lorelle Mansfield.Zum Beispill erfuerdert den dënnen Filmprozess manner Materialien wéi déi wafer-baséiert Approche.Dënn Film Technologie ass och gutt gëeegent fir flexibel Panelen ze benotzen, wéi déi, déi Rucksäck oder Dronen ofdecken oder a Gebaier Fassaden a Fënstere integréiert sinn.Wichteg sinn déi dënn Filmplacke besser bei waarmen Temperaturen, wärend Siliziumplacke kënnen iwwerhëtzen a manner effizient ginn fir Elektrizitéit ze generéieren, sot si.
Awer kristallin Silizium huet d'Iwwerhand an anere Beräicher, sou wéi hir duerchschnëttlech Effizienz - dat heescht de Prozentsaz vu Sonneliicht, déi Paneele absorbéieren an an Elektrizitéit ëmsetzen.Historesch hunn Siliziumplacke méi héich Effizienz wéi Kadmium Telluride Technologie, obwuel d'Lück méi schmuel ass.18 bis 22 Prozent, Während First Solar eng duerchschnëttlech Effizienz vun 18 Prozent fir seng neiste kommerziell Panelen gemellt huet.
Trotzdem ass den Haaptgrond Grond datt Silizium de weltwäite Maart dominéiert ass relativ einfach."Et kënnt alles op d'Käschte erof," sot de Goss."De Solarmaart tendéiert héich duerch déi bëllegst Technologie gedriwwen ze ginn."
Kristallin Silizium kascht ongeféier $ 0,24 bis $ 0,25 fir all Watt Solarenergie ze produzéieren, wat manner ass wéi aner Kandidaten, sot si.Éischt Solar sot datt et net méi d'Käschte pro Watt bericht fir seng Kadmium Telluride Panelen ze produzéieren, nëmmen datt d'Käschte "däitlech erofgaange sinn" zënter 2015 - wann d'Firmagemellt Käschten vun $ 0,46 pro Watt- a weider all Joer ze falen.Et ginn e puer Grënn fir Silizium relativ bëlleg.De Rohmaterial Polysilicium, deen och a Computeren a Smartphones benotzt gëtt, ass méi wäit verfügbar a preiswert wéi d'Versuergung vu Kadmium a Tellurid.Wéi Fabriken fir Siliziumplacke a verbonne Komponenten eropgebaut sinn, sinn d'Gesamtkäschte fir d'Produktioun an d'Installatioun vun der Technologie erofgaang.D'chinesesch Regierung huet och schwéierënnerstëtzt a subventionéiertde Silizium-Solarsektor vum Land - sou villongeféier 80 Prozentvun der Welt Solar Fabrikatioun Versuergungskette leeft elo duerch China.
Fallend Panelkäschte hunn de weltwäite Solarboom gedriwwen.An de leschte Jorzéngt ass déi weltwäit installéiert Solarkapazitéit bal zéngmol eropgaang, vu ronn 74.000 Megawatt am Joer 2011 op bal 714.000 Megawatt am Joer 2020,geméissd'International Renewable Energy Agency.D'USA stellen ongeféier ee siwenten vun der Welt aus, an d'Solar ass eloeng vun de gréisste Quellenvun neie Stroumkapazitéit installéiert all Joer an den USA.
D'Käschte pro Watt vu Kadmiumtellurid an aner Dënnfilmtechnologien ginn ähnlech erwaart ze schrumpfen wéi d'Fabrikatioun erweidert.(Éischt Solar seetdatt wann seng nei Ohio Ariichtung opmécht, wäert d'Firma déi niddregst Käschte pro Watt op de ganze Solarmaart liwweren.) Awer d'Käschte sinn net déi eenzeg Metrik déi wichteg ass, wéi d'Industrie aktuell Versuergungsketten Themen an Aarbechtsbedéngungen kloer maachen.
Mark Widmar, CEO vun First Solar, sot, datt d'Firma geplangt $ 680 Milliounen Expansioun Deel vun engem gréisseren Effort ass fir eng selbstänneg Versuergungskette ze bauen an d'US Solarindustrie aus China ze "entkoppelen".Och wa Kadmium Telluride Paneele kee Polysilisium benotzen, huet First Solar aner Erausfuerderunge gefillt, déi d'Industrie konfrontéiert hunn, wéi pandemesch-induzéiert Réckstänn an der maritime Schëfferindustrie.Am Abrëll huet First Solar den Investisseuren gesot datt Stau an amerikanesche Häfen Panelsendunge vu sengen Ariichtungen an Asien ophalen.D'Erhéijung vun der US Produktioun erlaabt d'Firma Stroossen a Eisebunnen ze benotzen fir seng Panelen ze verschécken, net Frachtschëffer, sot de Widmar.An de existente Recyclingsprogramm vun der Firma fir seng Solarpanneauen erlaabt et Material vill Mol erëm ze benotzen, wat seng Ofhängegkeet op auslännesch Versuergungsketten a Rohmaterial weider reduzéiert.
Wéi First Solar Panneauen erauskënnt, ginn d'Wëssenschaftler bei der Firma an der NREL weider fir d'Cadmium Telluride Technologie ze testen an ze verbesseren.Am Joer 2019 hunn d'Partnereng nei Approche entwéckeltdat beinhalt d'Doping vun den Dënnfilmmaterialien mat Kupfer a Chlor fir nach méi héich Effizienz z'erreechen.Ufank dëse Mount huet NRELd'Resultater ugekënnegtvun engem 25-Joer Feldtest op senger Outdooranlag zu Golden, Colorado.Eng 12-Panel-Array vu Kadmium-Tellurid-Panelen huet op 88 Prozent vun hirer ursprénglecher Effizienz operéiert, e staarkt Resultat fir e Panel dat fir iwwer zwee Joerzéngte bausse souz.D'Degradatioun "ass am Aklang mat deem wat Siliziumsystemer maachen", laut der NREL Verëffentlechung.
De Mansfield, den NREL Wëssenschaftler, sot, datt d'Zil net ass kristallin Silizium duerch Cadmium Tellurid ze ersetzen oder eng Technologie als superior wéi déi aner ze etabléieren."Ech mengen et ass eng Plaz fir all vun hinnen um Maart, a si hunn all hir Uwendungen," sot si."Mir wëllen datt all Energie op erneierbar Quelle geet, also brauche mir wierklech all dës verschidden Aarte vun Technologie fir dës Erausfuerderung z'erreechen."
Post Zäit: Sep-17-2021