വ്യത്യസ്തമായ ഒരു സോളാർ സാങ്കേതികവിദ്യ വൻതോതിൽ വികസിപ്പിക്കാൻ ഒരുങ്ങുന്നു.

ലോകത്തിലെ മേൽക്കൂരകൾ, വയലുകൾ, മരുഭൂമികൾ എന്നിവയെല്ലാം ഇന്ന് ഉപയോഗിക്കുന്ന മിക്ക സോളാർ പാനലുകളിലും ഒരേ ചേരുവയുണ്ട്: ക്രിസ്റ്റലിൻ സിലിക്കൺ. അസംസ്കൃത പോളിസിലിക്കൺ ഉപയോഗിച്ച് നിർമ്മിച്ച ഈ മെറ്റീരിയൽ വേഫറുകളായി രൂപപ്പെടുത്തുകയും സൂര്യപ്രകാശത്തെ വൈദ്യുതിയാക്കി മാറ്റുന്ന ഉപകരണങ്ങളായ സോളാർ സെല്ലുകളായി വയർ ചെയ്യുകയും ചെയ്യുന്നു. അടുത്തിടെ, ഈ സവിശേഷ സാങ്കേതികവിദ്യയെ വ്യവസായം ആശ്രയിക്കുന്നത് ഒരു ബാധ്യതയായി മാറിയിരിക്കുന്നു. വിതരണ ശൃംഖലയിലെ തടസ്സങ്ങൾവേഗത കുറയ്ക്കുന്നുലോകമെമ്പാടുമുള്ള പുതിയ സോളാർ ഇൻസ്റ്റാളേഷനുകൾ. ചൈനയിലെ സിൻജിയാങ് മേഖലയിലെ പ്രധാന പോളിസിലിക്കൺ വിതരണക്കാർ —ഉയ്ഗൂറുകളിൽ നിന്ന് നിർബന്ധിത തൊഴിൽ ഉപയോഗിച്ചതായി ആരോപിക്കപ്പെടുന്നു.— യുഎസ് വ്യാപാര ഉപരോധങ്ങൾ നേരിടുന്നു.

ഭാഗ്യവശാൽ, സൂര്യന്റെ ഊർജ്ജം ഉപയോഗപ്പെടുത്താൻ സഹായിക്കുന്ന ഒരേയൊരു വസ്തു ക്രിസ്റ്റലിൻ സിലിക്കൺ മാത്രമല്ല. യുണൈറ്റഡ് സ്റ്റേറ്റ്സിൽ, ശാസ്ത്രജ്ഞരും നിർമ്മാതാക്കളും കാഡ്മിയം ടെല്ലുറൈഡ് സോളാർ സാങ്കേതികവിദ്യയുടെ ഉത്പാദനം വിപുലീകരിക്കാൻ പ്രവർത്തിക്കുന്നു. കാഡ്മിയം ടെല്ലുറൈഡ് ഒരു തരം "നേർത്ത ഫിലിം" സോളാർ സെല്ലാണ്, ആ പേര് സൂചിപ്പിക്കുന്നത് പോലെ, ഇത് ഒരു പരമ്പരാഗത സിലിക്കൺ സെല്ലിനേക്കാൾ വളരെ കനംകുറഞ്ഞതാണ്. ഇന്ന്, കാഡ്മിയം ടെല്ലുറൈഡ് ഉപയോഗിക്കുന്ന പാനലുകൾഏകദേശം 40 ശതമാനം വിതരണംയുഎസ് യൂട്ടിലിറ്റി-സ്കെയിൽ വിപണിയുടെയും ആഗോള സോളാർ വിപണിയുടെ ഏകദേശം 5 ശതമാനത്തിന്റെയും വിഹിതമാണിത്. വിശാലമായ സൗരോർജ്ജ വ്യവസായം നേരിടുന്ന പ്രതികൂല സാഹചര്യങ്ങളുടെ ഗുണം അവർക്ക് ലഭിക്കും.

"ഇത് വളരെ അസ്ഥിരമായ ഒരു സമയമാണ്, പ്രത്യേകിച്ച് ക്രിസ്റ്റലിൻ സിലിക്കൺ വിതരണ ശൃംഖലയ്ക്ക്," ഊർജ്ജ കൺസൾട്ടൻസി ഗ്രൂപ്പായ വുഡ് മക്കെൻസിയുടെ സോളാർ റിസർച്ച് അനലിസ്റ്റായ കെൽസി ഗോസ് പറഞ്ഞു. "വരും വർഷത്തിൽ കാഡ്മിയം ടെല്ലുറൈഡ് നിർമ്മാതാക്കൾക്ക് കൂടുതൽ വിപണി വിഹിതം നേടാനുള്ള വലിയ സാധ്യതയുണ്ട്." പ്രത്യേകിച്ചും, കാഡ്മിയം ടെല്ലുറൈഡ് മേഖല ഇതിനകം തന്നെ വളർന്നു കൊണ്ടിരിക്കുന്നതിനാൽ അവർ അഭിപ്രായപ്പെട്ടു.

ജൂണിൽ, സോളാർ നിർമ്മാതാക്കളായ ഫസ്റ്റ് സോളാർ പറഞ്ഞു,680 മില്യൺ ഡോളർ നിക്ഷേപിക്കുകവടക്കുപടിഞ്ഞാറൻ ഒഹായോയിലെ മൂന്നാമത്തെ കാഡ്മിയം ടെല്ലുറൈഡ് സോളാർ ഫാക്ടറിയിൽ. 2025 ൽ ഈ സൗകര്യം പൂർത്തിയാകുമ്പോൾ, കമ്പനിക്ക് പ്രദേശത്ത് 6 ജിഗാവാട്ട് മൂല്യമുള്ള സോളാർ പാനലുകൾ നിർമ്മിക്കാൻ കഴിയും. ഏകദേശം 1 ദശലക്ഷം അമേരിക്കൻ വീടുകൾക്ക് വൈദ്യുതി നൽകാൻ ഇത് മതിയാകും. ഒഹായോ ആസ്ഥാനമായുള്ള മറ്റൊരു സോളാർ സ്ഥാപനമായ ടോളിഡോ സോളാർ അടുത്തിടെ വിപണിയിൽ പ്രവേശിക്കുകയും റെസിഡൻഷ്യൽ മേൽക്കൂരകൾക്കായി കാഡ്മിയം ടെല്ലുറൈഡ് പാനലുകൾ നിർമ്മിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. ജൂണിൽ, യുഎസ് ഊർജ്ജ വകുപ്പും അതിന്റെ നാഷണൽ റിന്യൂവബിൾ എനർജി ലബോറട്ടറിയും (NREL) ചേർന്ന്,20 മില്യൺ ഡോളറിന്റെ ഒരു പരിപാടി ആരംഭിച്ചു.കാഡ്മിയം ടെല്ലുറൈഡിനായുള്ള ഗവേഷണം ത്വരിതപ്പെടുത്തുന്നതിനും വിതരണ ശൃംഖല വളർത്തുന്നതിനും. ആഗോള വിതരണ നിയന്ത്രണങ്ങളിൽ നിന്ന് യുഎസ് സോളാർ വിപണിയെ സംരക്ഷിക്കാൻ സഹായിക്കുക എന്നതാണ് പരിപാടിയുടെ ലക്ഷ്യങ്ങളിലൊന്ന്.

NREL-ലെയും മുമ്പ് സോളാർ സെൽ ഇൻ‌കോർപ്പറേറ്റഡ് എന്നറിയപ്പെട്ടിരുന്ന ഫസ്റ്റ് സോളാറിലെയും ഗവേഷകർ 1990-കളുടെ തുടക്കം മുതൽ ഒരുമിച്ച് പ്രവർത്തിച്ച്കാഡ്മിയം ടെല്ലുറൈഡ് സാങ്കേതികവിദ്യ. കാഡ്മിയവും ടെല്ലുറൈഡും യഥാക്രമം സിങ്ക് അയിരുകൾ ഉരുക്കുന്നതിലൂടെയും ചെമ്പ് ശുദ്ധീകരിക്കുന്നതിലൂടെയും ലഭിക്കുന്ന ഉപോൽപ്പന്നങ്ങളാണ്. കോശങ്ങൾ നിർമ്മിക്കുന്നതിനായി സിലിക്കൺ വേഫറുകൾ പരസ്പരം ബന്ധിപ്പിച്ചിട്ടുണ്ടെങ്കിൽ, കാഡ്മിയവും ടെല്ലുറൈഡും ഒരു നേർത്ത പാളിയായി - മനുഷ്യന്റെ മുടിയുടെ ഏകദേശം പത്തിലൊന്ന് വ്യാസമുള്ള - ഒരു ഗ്ലാസ് പാളിയിൽ, മറ്റ് വൈദ്യുതി ചാലക വസ്തുക്കൾക്കൊപ്പം പ്രയോഗിക്കുന്നു. ലോകത്തിലെ ഏറ്റവും വലിയ നേർത്ത ഫിലിം നിർമ്മാതാവായ ഫസ്റ്റ് സോളാർ, 45 രാജ്യങ്ങളിൽ സോളാർ ഇൻസ്റ്റാളേഷനുകൾക്കായി പാനലുകൾ വിതരണം ചെയ്തിട്ടുണ്ട്.

ക്രിസ്റ്റലിൻ സിലിക്കണിനെ അപേക്ഷിച്ച് ഈ സാങ്കേതികവിദ്യയ്ക്ക് ചില ഗുണങ്ങളുണ്ടെന്ന് NREL ശാസ്ത്രജ്ഞയായ ലോറെൽ മാൻസ്ഫീൽഡ് പറഞ്ഞു. ഉദാഹരണത്തിന്, വേഫർ അധിഷ്ഠിത സമീപനത്തേക്കാൾ കുറഞ്ഞ വസ്തുക്കൾ മാത്രമേ നേർത്ത ഫിലിം പ്രക്രിയയ്ക്ക് ആവശ്യമുള്ളൂ. ബാക്ക്പാക്കുകൾ അല്ലെങ്കിൽ ഡ്രോണുകൾ മൂടുന്നതോ കെട്ടിടങ്ങളുടെ മുൻഭാഗങ്ങളിലും ജനാലകളിലും സംയോജിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നതോ പോലുള്ള വഴക്കമുള്ള പാനലുകളിൽ ഉപയോഗിക്കുന്നതിനും നേർത്ത ഫിലിം സാങ്കേതികവിദ്യ അനുയോജ്യമാണ്. പ്രധാനമായി, ചൂടുള്ള താപനിലയിൽ നേർത്ത ഫിലിം പാനലുകൾ മികച്ച പ്രകടനം കാഴ്ചവയ്ക്കുന്നു, അതേസമയം സിലിക്കൺ പാനലുകൾ അമിതമായി ചൂടാകുകയും വൈദ്യുതി ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുന്നതിൽ കാര്യക്ഷമത കുറയുകയും ചെയ്യും, അവർ പറഞ്ഞു.

എന്നാൽ ക്രിസ്റ്റലിൻ സിലിക്കണിന് മറ്റ് മേഖലകളിൽ മുൻതൂക്കം ഉണ്ട്, ഉദാഹരണത്തിന് അവയുടെ ശരാശരി കാര്യക്ഷമത - അതായത് പാനലുകൾ ആഗിരണം ചെയ്ത് വൈദ്യുതിയാക്കി മാറ്റുന്ന സൂര്യപ്രകാശത്തിന്റെ ശതമാനം. ചരിത്രപരമായി, സിലിക്കൺ പാനലുകൾക്ക് കാഡ്മിയം ടെല്ലുറൈഡ് സാങ്കേതികവിദ്യയേക്കാൾ ഉയർന്ന കാര്യക്ഷമതയുണ്ട്, എന്നിരുന്നാലും വിടവ് കുറയുന്നു. ഇന്നത്തെ വ്യാവസായികമായി ഉൽ‌പാദിപ്പിക്കുന്ന സിലിക്കൺ പാനലുകൾക്ക്18 മുതൽ 22 ശതമാനം വരെ, അതേസമയം ഫസ്റ്റ് സോളാർ അതിന്റെ ഏറ്റവും പുതിയ വാണിജ്യ പാനലുകൾക്ക് ശരാശരി 18 ശതമാനം കാര്യക്ഷമത റിപ്പോർട്ട് ചെയ്തിട്ടുണ്ട്.

എന്നിരുന്നാലും, ആഗോള വിപണിയിൽ സിലിക്കൺ ആധിപത്യം സ്ഥാപിക്കാനുള്ള പ്രധാന കാരണം താരതമ്യേന ലളിതമാണ്. "എല്ലാം ചെലവിനെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു," ഗോസ് പറഞ്ഞു. "ഏറ്റവും വിലകുറഞ്ഞ സാങ്കേതികവിദ്യയാണ് സോളാർ വിപണിയെ വളരെയധികം നയിക്കുന്നത്."

ക്രിസ്റ്റലിൻ സിലിക്കണിന് ഓരോ വാട്ട് സൗരോർജ്ജം ഉത്പാദിപ്പിക്കാൻ ഏകദേശം $0.24 മുതൽ $0.25 വരെ ചിലവാകും, ഇത് മറ്റ് മത്സരാർത്ഥികളേക്കാൾ കുറവാണെന്ന് അവർ പറഞ്ഞു. കാഡ്മിയം ടെല്ലുറൈഡ് പാനലുകൾ നിർമ്മിക്കുന്നതിനുള്ള ചെലവ്-പെർ-വാട്ട് ഇനി റിപ്പോർട്ട് ചെയ്യുന്നില്ലെന്ന് ഫസ്റ്റ് സോളാർ പറഞ്ഞു, 2015 മുതൽ ചെലവ് "ഗണ്യമായി കുറഞ്ഞു" - കമ്പനിഒരു വാട്ടിന് $0.46 ചെലവ് റിപ്പോർട്ട് ചെയ്യപ്പെട്ടു.— എല്ലാ വർഷവും കുറഞ്ഞുവരുന്നു. സിലിക്കണിന്റെ ആപേക്ഷിക വിലക്കുറവിന് ചില കാരണങ്ങളുണ്ട്. കമ്പ്യൂട്ടറുകളിലും സ്മാർട്ട്‌ഫോണുകളിലും ഉപയോഗിക്കുന്ന അസംസ്‌കൃത വസ്തുവായ പോളിസിലിക്കൺ, കാഡ്മിയം, ടെല്ലുറൈഡ് എന്നിവയുടെ വിതരണത്തേക്കാൾ വ്യാപകമായി ലഭ്യമാണ്, വിലകുറഞ്ഞതുമാണ്. സിലിക്കൺ പാനലുകളുടെയും അനുബന്ധ ഘടകങ്ങളുടെയും ഫാക്ടറികൾ വർദ്ധിച്ചതോടെ, സാങ്കേതികവിദ്യ നിർമ്മിക്കുന്നതിനും ഇൻസ്റ്റാൾ ചെയ്യുന്നതിനുമുള്ള മൊത്തത്തിലുള്ള ചെലവ് കുറഞ്ഞു. ചൈനീസ് ഗവൺമെന്റും വളരെയധികം...പിന്തുണയ്ക്കുകയും സബ്സിഡി നൽകുകയും ചെയ്യുന്നുരാജ്യത്തെ സിലിക്കൺ സോളാർ മേഖല — അത്രയധികംഏകദേശം 80 ശതമാനംലോകത്തിലെ സൗരോർജ്ജ നിർമ്മാണ വിതരണ ശൃംഖലയുടെ ഒരു പ്രധാന ഭാഗം ഇപ്പോൾ ചൈനയിലൂടെയാണ് പ്രവർത്തിക്കുന്നത്.

പാനലുകളുടെ വില കുറയുന്നത് ആഗോള സൗരോർജ്ജ കുതിച്ചുചാട്ടത്തിന് കാരണമായി. കഴിഞ്ഞ ദശകത്തിൽ, ലോകത്തിലെ മൊത്തം സ്ഥാപിത സൗരോർജ്ജ ശേഷി ഏകദേശം പത്തിരട്ടിയായി വർദ്ധിച്ചു, 2011 ൽ ഏകദേശം 74,000 മെഗാവാട്ടിൽ നിന്ന് 2020 ൽ ഏകദേശം 714,000 മെഗാവാട്ടായി,ഇതനുസരിച്ച്ഇന്റർനാഷണൽ റിന്യൂവബിൾ എനർജി ഏജൻസി. ലോകത്തിലെ ആകെ ഊർജ്ജത്തിന്റെ ഏഴിലൊന്ന് അമേരിക്കയിലാണ്, ഇപ്പോൾ സൗരോർജ്ജംഏറ്റവും വലിയ സ്രോതസ്സുകളിൽ ഒന്ന്യുഎസിൽ ഓരോ വർഷവും സ്ഥാപിക്കപ്പെടുന്ന പുതിയ വൈദ്യുതി ശേഷിയുടെ 10

കാഡ്മിയം ടെല്ലുറൈഡിന്റെയും മറ്റ് നേർത്ത ഫിലിം സാങ്കേതികവിദ്യകളുടെയും വാട്ടിന്റെ വിലയും ഉത്പാദനം വർദ്ധിക്കുന്നതിനനുസരിച്ച് കുറയുമെന്ന് പ്രതീക്ഷിക്കുന്നു. (ഫസ്റ്റ് സോളാർ പറയുന്നു(ഒഹായോയിലെ പുതിയ പ്ലാന്റ് തുറക്കുമ്പോൾ, മുഴുവൻ സോളാർ വിപണിയിലും വാട്ടിന് ഏറ്റവും കുറഞ്ഞ വിലയ്ക്ക് കമ്പനി വിതരണം ചെയ്യുമെന്ന് ഉറപ്പാണ്.) എന്നാൽ ചെലവ് മാത്രമല്ല പ്രധാനം, കാരണം വ്യവസായത്തിന്റെ നിലവിലെ വിതരണ ശൃംഖല പ്രശ്നങ്ങളും തൊഴിൽ ആശങ്കകളും ഇത് വ്യക്തമാക്കുന്നു.

ഫസ്റ്റ് സോളാറിന്റെ സിഇഒ മാർക്ക് വിഡ്മർ പറഞ്ഞു, കമ്പനിയുടെ 680 മില്യൺ ഡോളറിന്റെ പദ്ധതി, സ്വയംപര്യാപ്തമായ ഒരു വിതരണ ശൃംഖല കെട്ടിപ്പടുക്കുന്നതിനും യുഎസ് സോളാർ വ്യവസായത്തെ ചൈനയിൽ നിന്ന് "വിഘടിപ്പിക്കുന്നതിനും" ഒരു വലിയ ശ്രമത്തിന്റെ ഭാഗമാണെന്ന്. കാഡ്മിയം ടെല്ലുറൈഡ് പാനലുകൾ പോളിസിലിക്കൺ ഉപയോഗിക്കുന്നില്ലെങ്കിലും, സമുദ്ര ഷിപ്പിംഗ് വ്യവസായത്തിലെ പാൻഡെമിക് മൂലമുണ്ടായ തടസ്സങ്ങൾ പോലുള്ള വ്യവസായം നേരിടുന്ന മറ്റ് വെല്ലുവിളികൾ ഫസ്റ്റ് സോളാർ അനുഭവിച്ചിട്ടുണ്ട്. ഏപ്രിലിൽ, അമേരിക്കൻ തുറമുഖങ്ങളിലെ തിരക്ക് ഏഷ്യയിലെ സൗകര്യങ്ങളിൽ നിന്നുള്ള പാനൽ കയറ്റുമതിയെ തടഞ്ഞുനിർത്തുന്നുവെന്ന് ഫസ്റ്റ് സോളാർ നിക്ഷേപകരോട് പറഞ്ഞു. യുഎസ് ഉൽപ്പാദനം വർദ്ധിക്കുന്നത് കമ്പനിയെ ചരക്ക് കപ്പലുകളല്ല, റോഡുകളും റെയിൽവേകളും ഉപയോഗിച്ച് പാനലുകൾ കയറ്റി അയയ്ക്കാൻ അനുവദിക്കുമെന്ന് വിഡ്മർ പറഞ്ഞു. കമ്പനിയുടെ നിലവിലുള്ള സോളാർ പാനലുകൾക്കായുള്ള പുനരുപയോഗ പരിപാടി, വസ്തുക്കൾ പലതവണ പുനരുപയോഗിക്കാൻ അനുവദിക്കുന്നു, ഇത് വിദേശ വിതരണ ശൃംഖലകളെയും അസംസ്കൃത വസ്തുക്കളെയും ആശ്രയിക്കുന്നത് കുറയ്ക്കുന്നു.

ഫസ്റ്റ് സോളാർ പാനലുകൾ പുറത്തിറക്കുമ്പോൾ, കമ്പനിയിലെയും NREL ലെയും ശാസ്ത്രജ്ഞർ കാഡ്മിയം ടെല്ലുറൈഡ് സാങ്കേതികവിദ്യ പരീക്ഷിക്കുകയും മെച്ചപ്പെടുത്തുകയും ചെയ്യുന്നത് തുടരുന്നു. 2019 ൽ, പങ്കാളികൾഒരു പുതിയ സമീപനം വികസിപ്പിച്ചെടുത്തുകൂടുതൽ കാര്യക്ഷമത കൈവരിക്കുന്നതിനായി നേർത്ത ഫിലിം വസ്തുക്കളിൽ ചെമ്പ്, ക്ലോറിൻ എന്നിവ ചേർത്ത് "ഡോപ്പിംഗ്" ചെയ്യുന്നത് ഇതിൽ ഉൾപ്പെടുന്നു. ഈ മാസം ആദ്യം, NRELഫലങ്ങൾ പ്രഖ്യാപിച്ചുകൊളറാഡോയിലെ ഗോൾഡനിലുള്ള അതിന്റെ ഔട്ട്ഡോർ സൗകര്യത്തിൽ 25 വർഷത്തെ ഫീൽഡ് ടെസ്റ്റിന്റെ ഫലമാണിത്. 12-പാനൽ കാഡ്മിയം ടെല്ലുറൈഡ് പാനലുകളുടെ ഒരു ശ്രേണി അതിന്റെ യഥാർത്ഥ കാര്യക്ഷമതയുടെ 88 ശതമാനത്തിൽ പ്രവർത്തിച്ചു, രണ്ട് പതിറ്റാണ്ടിലേറെയായി പുറത്ത് ഇരിക്കുന്ന ഒരു പാനലിന് ഇത് ഒരു ശക്തമായ ഫലമാണ്. NREL റിലീസ് അനുസരിച്ച്, ഈ ഡീഗ്രഡേഷൻ "സിലിക്കൺ സിസ്റ്റങ്ങൾ ചെയ്യുന്ന കാര്യങ്ങളുമായി പൊരുത്തപ്പെടുന്നു".

ക്രിസ്റ്റലിൻ സിലിക്കണിന് പകരം കാഡ്മിയം ടെല്ലുറൈഡ് ഉപയോഗിക്കുകയോ ഒരു സാങ്കേതികവിദ്യ മറ്റൊന്നിനേക്കാൾ മികച്ചതായി സ്ഥാപിക്കുകയോ അല്ല ലക്ഷ്യമെന്ന് NREL ശാസ്ത്രജ്ഞയായ മാൻസ്ഫീൽഡ് പറഞ്ഞു. “വിപണിയിൽ അവയ്‌ക്കെല്ലാം ഒരു സ്ഥാനമുണ്ടെന്ന് ഞാൻ കരുതുന്നു, അവയ്‌ക്കെല്ലാം അവരുടേതായ പ്രയോഗങ്ങളുണ്ട്,” അവർ പറഞ്ഞു. “എല്ലാ ഊർജ്ജവും പുനരുപയോഗിക്കാവുന്ന സ്രോതസ്സുകളിലേക്ക് പോകണമെന്ന് ഞങ്ങൾ ആഗ്രഹിക്കുന്നു, അതിനാൽ ആ വെല്ലുവിളി നേരിടാൻ ഈ വ്യത്യസ്ത തരം സാങ്കേതികവിദ്യകളെല്ലാം ഞങ്ങൾക്ക് ശരിക്കും ആവശ്യമാണ്.”