വ്യത്യസ്‌തമായ സോളാർ സാങ്കേതികവിദ്യ വലിയ തോതിൽ എത്താൻ ഒരുങ്ങുകയാണ്

ഇന്ന് ലോകത്തിലെ മേൽക്കൂരകൾ, വയലുകൾ, മരുഭൂമികൾ എന്നിവ ഉൾക്കൊള്ളുന്ന മിക്ക സോളാർ പാനലുകളും ഒരേ ഘടകമാണ്: ക്രിസ്റ്റലിൻ സിലിക്കൺ. അസംസ്‌കൃത പോളിസിലിക്കണിൽ നിന്ന് നിർമ്മിച്ച മെറ്റീരിയൽ, വേഫറുകളായി രൂപപ്പെടുത്തി സോളാർ സെല്ലുകളാക്കി വയർ ചെയ്യുന്നു, സൂര്യപ്രകാശത്തെ വൈദ്യുതിയാക്കി മാറ്റുന്ന ഉപകരണങ്ങൾ. അടുത്തിടെ, ഈ ഏകീകൃത സാങ്കേതികവിദ്യയെ വ്യവസായം ആശ്രയിക്കുന്നത് ഒരു ബാധ്യതയായി മാറിയിരിക്കുന്നു. വിതരണ ശൃംഖലയിലെ തടസ്സങ്ങൾവേഗത കുറയ്ക്കുന്നുലോകമെമ്പാടുമുള്ള പുതിയ സോളാർ ഇൻസ്റ്റാളേഷനുകൾ. ചൈനയിലെ സിൻജിയാങ് മേഖലയിലെ പ്രധാന പോളിസിലിക്കൺ വിതരണക്കാർ -ഉയ്ഗൂറുകളിൽ നിന്ന് നിർബന്ധിത തൊഴിൽ ഉപയോഗിച്ചുവെന്നാണ് ആരോപണം- യുഎസ് വ്യാപാര ഉപരോധം നേരിടുന്നു.

ഭാഗ്യവശാൽ, ക്രിസ്റ്റലിൻ സിലിക്കൺ മാത്രമല്ല സൂര്യൻ്റെ ഊർജ്ജം പ്രയോജനപ്പെടുത്താൻ സഹായിക്കുന്ന ഒരേയൊരു വസ്തുവല്ല. യുണൈറ്റഡ് സ്റ്റേറ്റ്സിൽ, ശാസ്ത്രജ്ഞരും നിർമ്മാതാക്കളും കാഡ്മിയം ടെല്ലൂറൈഡ് സോളാർ സാങ്കേതികവിദ്യയുടെ ഉത്പാദനം വിപുലീകരിക്കാൻ പ്രവർത്തിക്കുന്നു. കാഡ്മിയം ടെല്ലുറൈഡ് ഒരു തരം "നേർത്ത ഫിലിം" സോളാർ സെല്ലാണ്, ആ പേര് സൂചിപ്പിക്കുന്നത് പോലെ, ഇത് പരമ്പരാഗത സിലിക്കൺ സെല്ലിനേക്കാൾ വളരെ കനം കുറഞ്ഞതാണ്. ഇന്ന്, കാഡ്മിയം ടെല്ലൂറൈഡ് ഉപയോഗിക്കുന്ന പാനലുകൾഏകദേശം 40 ശതമാനം വിതരണംയുഎസ് യൂട്ടിലിറ്റി സ്കെയിൽ മാർക്കറ്റിൻ്റെ, ആഗോള സോളാർ വിപണിയുടെ ഏകദേശം 5 ശതമാനവും. വിശാലമായ സൗരോർജ്ജ വ്യവസായം അഭിമുഖീകരിക്കുന്ന കാറ്റിൽ നിന്ന് അവർക്ക് പ്രയോജനം ലഭിക്കും.

“ഇത് വളരെ അസ്ഥിരമായ സമയമാണ്, പ്രത്യേകിച്ച് ക്രിസ്റ്റലിൻ സിലിക്കൺ വിതരണ ശൃംഖലയ്ക്ക് പൊതുവെ,” എനർജി കൺസൾട്ടൻസി ഗ്രൂപ്പായ വുഡ് മക്കെൻസിയുടെ സോളാർ റിസർച്ച് അനലിസ്റ്റായ കെൽസി ഗോസ് പറഞ്ഞു. "കാഡ്മിയം ടെല്ലൂറൈഡ് നിർമ്മാതാക്കൾക്ക് വരും വർഷത്തിൽ കൂടുതൽ വിപണി വിഹിതം ഏറ്റെടുക്കാൻ വലിയ സാധ്യതയുണ്ട്." പ്രത്യേകിച്ചും, കാഡ്മിയം ടെല്ലുറൈഡ് മേഖല ഇതിനകം തന്നെ വർദ്ധിച്ചുകൊണ്ടിരിക്കുന്നതിനാൽ അവർ കുറിച്ചു.

ജൂണിൽ, സോളാർ നിർമ്മാതാക്കളായ ഫസ്റ്റ് സോളാർ ഇത് ചെയ്യുമെന്ന് പറഞ്ഞു$680 ദശലക്ഷം നിക്ഷേപിക്കുകവടക്കുപടിഞ്ഞാറൻ ഒഹായോയിലെ മൂന്നാമത്തെ കാഡ്മിയം ടെല്ലുറൈഡ് സോളാർ ഫാക്ടറിയിൽ. സൗകര്യം പൂർത്തിയാകുമ്പോൾ, 2025 ൽ, 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 പ്രവേശിച്ചു, താമസസ്ഥലങ്ങളുടെ മേൽക്കൂരകൾക്കായി കാഡ്മിയം ടെല്ലൂറൈഡ് പാനലുകൾ നിർമ്മിക്കുന്നു. ജൂണിൽ, യുഎസ് ഊർജ്ജ വകുപ്പും അതിൻ്റെ നാഷണൽ റിന്യൂവബിൾ എനർജി ലബോറട്ടറിയും അല്ലെങ്കിൽ NREL,20 മില്യൺ ഡോളറിൻ്റെ ഒരു പ്രോഗ്രാം ആരംഭിച്ചുഗവേഷണം ത്വരിതപ്പെടുത്തുന്നതിനും കാഡ്മിയം ടെല്ലുറൈഡിൻ്റെ വിതരണ ശൃംഖല വളർത്തുന്നതിനും. ആഗോള വിതരണ പരിമിതികളിൽ നിന്ന് യുഎസ് സോളാർ വിപണിയെ ഇൻസുലേറ്റ് ചെയ്യാൻ സഹായിക്കുക എന്നതാണ് പ്രോഗ്രാമിൻ്റെ ലക്ഷ്യങ്ങളിലൊന്ന്.

NREL-ലെയും ഫസ്റ്റ് സോളാറിലെയും ഗവേഷകർ, മുമ്പ് സോളാർ സെൽ Inc. എന്നറിയപ്പെട്ടിരുന്നു, 1990-കളുടെ തുടക്കം മുതൽ വികസിപ്പിക്കുന്നതിനായി ഒരുമിച്ച് പ്രവർത്തിച്ചിട്ടുണ്ട്.കാഡ്മിയം ടെല്ലുറൈഡ് സാങ്കേതികവിദ്യ. കാഡ്മിയം, ടെല്ലുറൈഡ് എന്നിവ യഥാക്രമം സിങ്ക് അയിരുകൾ ഉരുക്കുന്നതിൻ്റെയും ചെമ്പ് ശുദ്ധീകരിക്കുന്നതിൻ്റെയും ഉപോൽപ്പന്നങ്ങളാണ്. കോശങ്ങൾ നിർമ്മിക്കാൻ സിലിക്കൺ വേഫറുകൾ ഒരുമിച്ച് വയർ ചെയ്യപ്പെടുമ്പോൾ, കാഡ്മിയം, ടെല്ലുറൈഡ് എന്നിവ ഒരു നേർത്ത പാളിയായി - ഒരു മനുഷ്യ മുടിയുടെ വ്യാസത്തിൻ്റെ പത്തിലൊന്ന് - ഒരു ഗ്ലാസ് പാളിയിൽ, മറ്റ് വൈദ്യുതി ചാലക വസ്തുക്കൾക്കൊപ്പം പ്രയോഗിക്കുന്നു. ഇപ്പോൾ ലോകത്തിലെ ഏറ്റവും വലിയ നേർത്ത ഫിലിം നിർമ്മാതാക്കളായ ഫസ്റ്റ് സോളാർ 45 രാജ്യങ്ങളിൽ സോളാർ ഇൻസ്റ്റാളേഷനുകൾക്കുള്ള പാനലുകൾ വിതരണം ചെയ്തിട്ടുണ്ട്.

ക്രിസ്റ്റലിൻ സിലിക്കണേക്കാൾ ഈ സാങ്കേതികവിദ്യയ്ക്ക് ചില ഗുണങ്ങളുണ്ടെന്ന് എൻആർഇഎൽ ശാസ്ത്രജ്ഞനായ ലോറെൽ മാൻസ്ഫീൽഡ് പറഞ്ഞു. ഉദാഹരണത്തിന്, നേർത്ത ഫിലിം പ്രക്രിയയ്ക്ക് വേഫർ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള സമീപനത്തേക്കാൾ കുറച്ച് മെറ്റീരിയലുകൾ ആവശ്യമാണ്. ബാക്ക്‌പാക്കുകളോ ഡ്രോണുകളോ മറയ്ക്കുന്നതോ കെട്ടിടത്തിൻ്റെ മുൻഭാഗങ്ങളിലേക്കും ജനലുകളിലേക്കും സംയോജിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നത് പോലെയുള്ള ഫ്ലെക്‌സിബിൾ പാനലുകളിൽ ഉപയോഗിക്കാനും തിൻ ഫിലിം സാങ്കേതികവിദ്യ നന്നായി യോജിക്കുന്നു. പ്രധാനമായി, നേർത്ത ഫിലിം പാനലുകൾ ചൂടുള്ള താപനിലയിൽ മികച്ച പ്രകടനം കാഴ്ചവയ്ക്കുന്നു, അതേസമയം സിലിക്കൺ പാനലുകൾ അമിതമായി ചൂടാകുകയും വൈദ്യുതി ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുന്നതിൽ കാര്യക്ഷമത കുറയുകയും ചെയ്യും, അവർ പറഞ്ഞു.

എന്നാൽ അവയുടെ ശരാശരി കാര്യക്ഷമത പോലെയുള്ള മറ്റ് മേഖലകളിൽ ക്രിസ്റ്റലിൻ സിലിക്കണിന് മുൻതൂക്കമുണ്ട് - അതായത് പാനലുകൾ ആഗിരണം ചെയ്ത് വൈദ്യുതിയാക്കി മാറ്റുന്ന സൂര്യപ്രകാശത്തിൻ്റെ ശതമാനം. ചരിത്രപരമായി, സിലിക്കൺ പാനലുകൾക്ക് കാഡ്മിയം ടെല്ലൂറൈഡ് സാങ്കേതികവിദ്യയേക്കാൾ ഉയർന്ന ദക്ഷതയുണ്ട്, എന്നിരുന്നാലും വിടവ് കുറയുന്നു. ഇന്ന് വ്യാവസായികമായി നിർമ്മിക്കുന്ന സിലിക്കൺ പാനലുകൾക്ക് കാര്യക്ഷമത കൈവരിക്കാൻ കഴിയും.18 മുതൽ 22 ശതമാനം വരെ, ഫസ്റ്റ് സോളാർ അതിൻ്റെ ഏറ്റവും പുതിയ വാണിജ്യ പാനലുകൾക്ക് ശരാശരി 18 ശതമാനം കാര്യക്ഷമത റിപ്പോർട്ട് ചെയ്തിട്ടുണ്ട്.

എന്നിരുന്നാലും, ആഗോള വിപണിയിൽ സിലിക്കൺ ആധിപത്യം പുലർത്തുന്നതിൻ്റെ പ്രധാന കാരണം താരതമ്യേന ലളിതമാണ്. "എല്ലാം ചെലവിലേക്ക് വരുന്നു," ഗോസ് പറഞ്ഞു. "സൗരോർജ്ജ വിപണി ഏറ്റവും വിലകുറഞ്ഞ സാങ്കേതികവിദ്യയാൽ നയിക്കപ്പെടുന്നു."

ക്രിസ്റ്റലിൻ സിലിക്കണിന് ഓരോ വാട്ട് സൗരോർജ്ജം ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുന്നതിന് ഏകദേശം $0.24 മുതൽ $0.25 വരെ ചിലവാകും, ഇത് മറ്റ് മത്സരാർത്ഥികളെ അപേക്ഷിച്ച് കുറവാണ്, അവർ പറഞ്ഞു. കാഡ്മിയം ടെല്ലുറൈഡ് പാനലുകൾ നിർമ്മിക്കുന്നതിനുള്ള വാട്ടിൻ്റെ വില ഇനി റിപ്പോർട്ട് ചെയ്യുന്നില്ലെന്ന് ഫസ്റ്റ് സോളാർ പറഞ്ഞു, 2015 മുതൽ ചെലവ് ഗണ്യമായി കുറഞ്ഞു.ഒരു വാട്ടിന് $0.46 ചെലവ് റിപ്പോർട്ട് ചെയ്തു- എല്ലാ വർഷവും ഡ്രോപ്പ് തുടരുക. സിലിക്കണിൻ്റെ ആപേക്ഷിക വിലക്കുറവിന് ചില കാരണങ്ങളുണ്ട്. കമ്പ്യൂട്ടറുകളിലും സ്മാർട്ട്ഫോണുകളിലും ഉപയോഗിക്കുന്ന അസംസ്കൃത വസ്തുവായ പോളിസിലിക്കൺ, കാഡ്മിയം, ടെല്ലുറൈഡ് എന്നിവയുടെ വിതരണത്തേക്കാൾ വ്യാപകമായി ലഭ്യവും വിലകുറഞ്ഞതുമാണ്. സിലിക്കൺ പാനലുകൾക്കും അനുബന്ധ ഘടകങ്ങൾക്കുമുള്ള ഫാക്ടറികൾ വർദ്ധിച്ചതിനാൽ, സാങ്കേതികവിദ്യ നിർമ്മിക്കുന്നതിനും ഇൻസ്റ്റാൾ ചെയ്യുന്നതിനുമുള്ള മൊത്തത്തിലുള്ള ചെലവ് കുറഞ്ഞു. ചൈനീസ് സർക്കാരും കനത്തതാണ്പിന്തുണയും സബ്‌സിഡിയുംരാജ്യത്തിൻ്റെ സിലിക്കൺ സോളാർ മേഖല - അത്രമാത്രംഏകദേശം 80 ശതമാനംലോകത്തിലെ സോളാർ നിർമ്മാണ വിതരണ ശൃംഖല ഇപ്പോൾ ചൈനയിലൂടെയാണ് പ്രവർത്തിക്കുന്നത്.

പാനൽ വില കുറയുന്നത് ആഗോള സോളാർ കുതിച്ചുചാട്ടത്തിന് കാരണമായി. കഴിഞ്ഞ ദശകത്തിൽ, ലോകത്തിലെ മൊത്തം സ്ഥാപിത സൗരോർജ്ജ ശേഷി ഏകദേശം പത്തിരട്ടി വർധിച്ചു, 2011 ൽ ഏകദേശം 74,000 മെഗാവാട്ടിൽ നിന്ന് 2020 ൽ ഏകദേശം 714,000 മെഗാവാട്ടായി.ഇതനുസരിച്ച്ഇൻ്റർനാഷണൽ റിന്യൂവബിൾ എനർജി ഏജൻസി. ലോകത്തിലെ ആകെയുള്ളതിൻ്റെ ഏഴിലൊന്ന് യുണൈറ്റഡ് സ്റ്റേറ്റ്സാണ്, ഇപ്പോൾ സൗരോർജ്ജമാണ്ഏറ്റവും വലിയ ഉറവിടങ്ങളിൽ ഒന്ന്എല്ലാ വർഷവും യുഎസിൽ സ്ഥാപിക്കുന്ന പുതിയ വൈദ്യുതി ശേഷി.

കാഡ്മിയം ടെല്ലുറൈഡിൻ്റെയും മറ്റ് നേർത്ത ഫിലിം സാങ്കേതികവിദ്യകളുടെയും ഒരു വാട്ട് വിലയും നിർമ്മാണം വികസിക്കുന്നതിനനുസരിച്ച് ചുരുങ്ങുമെന്ന് പ്രതീക്ഷിക്കുന്നു. (ആദ്യം സോളാർ പറയുന്നുഅതിൻ്റെ പുതിയ ഒഹായോ സൗകര്യം തുറക്കുമ്പോൾ, കമ്പനി മുഴുവൻ സൗരോർജ്ജ വിപണിയിലും ഒരു വാട്ടിന് ഏറ്റവും കുറഞ്ഞ ചിലവ് നൽകും.) എന്നാൽ വ്യവസായത്തിൻ്റെ നിലവിലെ വിതരണ ശൃംഖലയിലെ പ്രശ്‌നങ്ങളും തൊഴിൽ ആശങ്കകളും വ്യക്തമാക്കുന്നത് പോലെ വില മാത്രമല്ല പ്രധാനം.

ഒരു സ്വയംപര്യാപ്ത വിതരണ ശൃംഖല കെട്ടിപ്പടുക്കുന്നതിനും ചൈനയിൽ നിന്ന് യുഎസ് സോളാർ വ്യവസായത്തെ "ഡീകപ്പിൾ" ചെയ്യുന്നതിനുമുള്ള വലിയ ശ്രമത്തിൻ്റെ ഭാഗമാണ് കമ്പനിയുടെ 680 മില്യൺ ഡോളറിൻ്റെ വിപുലീകരണം എന്ന് ഫസ്റ്റ് സോളാറിൻ്റെ സിഇഒ മാർക്ക് വിഡ്മർ പറഞ്ഞു. കാഡ്മിയം ടെല്ലുറൈഡ് പാനലുകൾ പോളിസിലിക്കൺ ഉപയോഗിക്കുന്നില്ലെങ്കിലും, മാരിടൈം ഷിപ്പിംഗ് വ്യവസായത്തിലെ പാൻഡെമിക്-ഇൻഡ്യൂസ്ഡ് ബാക്ക്‌ലോഗുകൾ പോലെ, വ്യവസായം നേരിടുന്ന മറ്റ് വെല്ലുവിളികൾ ഫസ്റ്റ് സോളാറിന് അനുഭവപ്പെട്ടു. ഏപ്രിലിൽ, ഫസ്റ്റ് സോളാർ നിക്ഷേപകരോട് പറഞ്ഞു, അമേരിക്കൻ തുറമുഖങ്ങളിലെ തിരക്ക് ഏഷ്യയിലെ അതിൻ്റെ സൗകര്യങ്ങളിൽ നിന്നുള്ള പാനൽ കയറ്റുമതിയെ തടഞ്ഞുനിർത്തുന്നു. യുഎസ് ഉൽപ്പാദനം വർധിപ്പിക്കുന്നത് ചരക്ക് കപ്പലുകളല്ല, പാനലുകൾ അയയ്ക്കാൻ റോഡുകളും റെയിൽവേയും ഉപയോഗിക്കാൻ കമ്പനിയെ അനുവദിക്കും, വിദ്മർ പറഞ്ഞു. സോളാർ പാനലുകൾക്കായുള്ള കമ്പനിയുടെ നിലവിലുള്ള റീസൈക്ലിംഗ് പ്രോഗ്രാം, മെറ്റീരിയലുകൾ പലതവണ പുനരുപയോഗിക്കാൻ അനുവദിക്കുന്നു, ഇത് വിദേശ വിതരണ ശൃംഖലകളിലും അസംസ്കൃത വസ്തുക്കളിലും ഉള്ള ആശ്രയം കുറയ്ക്കുന്നു.

ഫസ്റ്റ് സോളാർ പാനലുകൾ പുറത്തെടുക്കുമ്പോൾ, കമ്പനിയിലെയും എൻആർഇഎല്ലിലെയും ശാസ്ത്രജ്ഞർ കാഡ്മിയം ടെല്ലുറൈഡ് സാങ്കേതികവിദ്യ പരീക്ഷിക്കുകയും മെച്ചപ്പെടുത്തുകയും ചെയ്യുന്നത് തുടരുന്നു. 2019 ൽ, പങ്കാളികൾഒരു പുതിയ സമീപനം വികസിപ്പിച്ചെടുത്തുഅതിലും ഉയർന്ന ദക്ഷത കൈവരിക്കുന്നതിന് ചെമ്പും ക്ലോറിനും ചേർന്ന നേർത്ത ഫിലിം മെറ്റീരിയലുകൾ "ഉത്തേജകമരുന്ന്" ചെയ്യുന്നത് ഉൾപ്പെടുന്നു. ഈ മാസം ആദ്യം എൻ.ആർ.ഇ.എൽഫലം പ്രഖ്യാപിച്ചുകൊളറാഡോയിലെ ഗോൾഡനിലുള്ള ഔട്ട്‌ഡോർ ഫെസിലിറ്റിയിൽ 25 വർഷത്തെ ഫീൽഡ് ടെസ്റ്റ്. കാഡ്മിയം ടെല്ലൂറൈഡ് പാനലുകളുടെ 12-പാനൽ നിര അതിൻ്റെ യഥാർത്ഥ കാര്യക്ഷമതയുടെ 88 ശതമാനത്തിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്നു, രണ്ട് പതിറ്റാണ്ടിലേറെയായി പുറത്ത് ഇരിക്കുന്ന ഒരു പാനലിന് ഇത് ശക്തമായ ഒരു ഫലമാണ്. NREL റിലീസ് അനുസരിച്ച്, "സിലിക്കൺ സിസ്റ്റങ്ങൾ എന്തുചെയ്യുന്നു എന്നതിന് അനുസൃതമാണ്".

ക്രിസ്റ്റലിൻ സിലിക്കണിനെ കാഡ്മിയം ടെല്ലുറൈഡ് ഉപയോഗിച്ച് മാറ്റിസ്ഥാപിക്കുകയോ ഒരു സാങ്കേതികവിദ്യ മറ്റൊന്നിനേക്കാൾ മികച്ചതായി സ്ഥാപിക്കുകയോ അല്ല ലക്ഷ്യമെന്ന് എൻആർഇഎൽ ശാസ്ത്രജ്ഞനായ മാൻസ്ഫീൽഡ് പറഞ്ഞു. “മാർക്കറ്റിൽ എല്ലാവർക്കും ഒരു സ്ഥലമുണ്ടെന്ന് ഞാൻ കരുതുന്നു, അവയിൽ ഓരോന്നിനും അവരുടേതായ ആപ്ലിക്കേഷനുകൾ ഉണ്ട്,” അവൾ പറഞ്ഞു. "എല്ലാ ഊർജവും പുനരുപയോഗിക്കാവുന്ന സ്രോതസ്സുകളിലേക്ക് പോകണമെന്ന് ഞങ്ങൾ ആഗ്രഹിക്കുന്നു, അതിനാൽ ആ വെല്ലുവിളി നേരിടാൻ ഞങ്ങൾക്ക് ഈ വ്യത്യസ്ത തരം സാങ്കേതികവിദ്യകളെല്ലാം ആവശ്യമാണ്."