એક અલગ પ્રકારની સોલાર ટેક્નોલોજી આગળ વધવા માટે તૈયાર છે

વિશ્વની છત, ક્ષેત્રો અને રણને આવરી લેતી મોટાભાગની સૌર પેનલ આજે સમાન ઘટક ધરાવે છે: સ્ફટિકીય સિલિકોન.કાચા પોલિસીલિકોનમાંથી બનેલી સામગ્રીને વેફરમાં આકાર આપવામાં આવે છે અને સૌર કોષોમાં વાયર કરવામાં આવે છે, એવા ઉપકરણો કે જે સૂર્યપ્રકાશને વીજળીમાં રૂપાંતરિત કરે છે.તાજેતરમાં, આ એકવચન તકનીક પર ઉદ્યોગની નિર્ભરતા એક જવાબદારી બની ગઈ છે.પુરવઠા સાંકળ અવરોધોધીમી પડી રહી છેવિશ્વભરમાં નવા સૌર સ્થાપનો.ચીનના શિનજિયાંગ પ્રદેશમાં મુખ્ય પોલિસિલિકોન સપ્લાયર્સ —ઉઇગુર પાસેથી બળજબરીથી મજૂરીનો ઉપયોગ કરવાનો આરોપ- યુએસ વેપાર પ્રતિબંધોનો સામનો કરી રહ્યા છે.

સદભાગ્યે, સ્ફટિકીય સિલિકોન એકમાત્ર એવી સામગ્રી નથી જે સૂર્યની ઊર્જાનો ઉપયોગ કરવામાં મદદ કરી શકે.યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સમાં, વૈજ્ઞાનિકો અને ઉત્પાદકો કેડમિયમ ટેલ્યુરાઇડ સોલર ટેક્નોલોજીના ઉત્પાદનને વિસ્તારવા માટે કામ કરી રહ્યા છે.કેડમિયમ ટેલ્યુરાઇડ એ "પાતળી ફિલ્મ" સોલાર સેલનો એક પ્રકાર છે, અને તે નામ સૂચવે છે તેમ, તે પરંપરાગત સિલિકોન સેલ કરતાં ઘણું પાતળું છે.આજે, કેડમિયમ ટેલ્યુરાઇડનો ઉપયોગ કરીને પેનલ્સલગભગ 40 ટકા પુરવઠોયુએસ યુટિલિટી-સ્કેલ માર્કેટ અને વૈશ્વિક સોલાર માર્કેટના લગભગ 5 ટકા.અને તેઓ વ્યાપક સૌર ઉદ્યોગનો સામનો કરી રહેલા હેડવિન્ડ્સનો લાભ લેવા ઉભા છે.

"તે ખૂબ જ અસ્થિર સમય છે, ખાસ કરીને સામાન્ય રીતે સ્ફટિકીય સિલિકોન સપ્લાય ચેઇન માટે," કેલ્સી ગોસે જણાવ્યું હતું કે, એનર્જી કન્સલ્ટન્સી ગ્રુપ વુડ મેકેન્ઝી માટે સોલર રિસર્ચ એનાલિસ્ટ."કેડમિયમ ટેલ્યુરાઇડ ઉત્પાદકો માટે આવતા વર્ષમાં વધુ બજાર હિસ્સો મેળવવાની મોટી સંભાવના છે."ખાસ કરીને, તેણીએ નોંધ્યું, કારણ કે કેડમિયમ ટેલ્યુરાઇડ સેક્ટર પહેલેથી જ વધી રહ્યું છે.

જૂનમાં, સૌર ઉત્પાદક ફર્સ્ટ સોલારે કહ્યું હતું કે તે કરશે$680 મિલિયનનું રોકાણ કરોઉત્તરપશ્ચિમ ઓહિયોમાં ત્રીજા કેડમિયમ ટેલ્યુરાઇડ સોલર ફેક્ટરીમાં.જ્યારે સુવિધા પૂરી થઈ જશે, ત્યારે 2025 માં, કંપની આ વિસ્તારમાં 6 ગીગાવોટની કિંમતની સોલાર પેનલ્સ બનાવી શકશે.તે આશરે 1 મિલિયન અમેરિકન ઘરોને પાવર આપવા માટે પૂરતું છે.અન્ય ઓહિયો સ્થિત સોલાર ફર્મ, ટોલેડો સોલર, તાજેતરમાં બજારમાં પ્રવેશી છે અને રહેણાંકની છત માટે કેડમિયમ ટેલ્યુરાઇડ પેનલ્સ બનાવી રહી છે.અને જૂનમાં, યુએસ ડિપાર્ટમેન્ટ ઓફ એનર્જી અને તેની નેશનલ રિન્યુએબલ એનર્જી લેબોરેટરી, અથવા NREL,$20 મિલિયનનો કાર્યક્રમ શરૂ કર્યોસંશોધનને વેગ આપવા અને કેડમિયમ ટેલ્યુરાઇડ માટે સપ્લાય ચેઇનને વધારવા માટે.પ્રોગ્રામનો એક ધ્યેય યુએસ સોલર માર્કેટને વૈશ્વિક પુરવઠાના અવરોધોથી દૂર કરવામાં મદદ કરવાનો છે.

એનઆરઈએલ અને ફર્સ્ટ સોલરના સંશોધકો, જેને અગાઉ સોલર સેલ ઈન્ક. તરીકે ઓળખવામાં આવે છે, તેમણે વિકાસ માટે 1990ના દાયકાની શરૂઆતથી સાથે મળીને કામ કર્યું છે.કેડમિયમ ટેલ્યુરાઇડ ટેકનોલોજી.કેડમિયમ અને ટેલ્યુરાઇડ અનુક્રમે ઝીંક અયસ્ક અને રિફાઇનિંગ કોપરની આડપેદાશો છે.જ્યારે સિલિકોન વેફરને કોશિકાઓ બનાવવા માટે એકસાથે વાયર કરવામાં આવે છે, ત્યારે કેડમિયમ અને ટેલ્યુરાઇડને પાતળા સ્તર તરીકે - માનવ વાળના વ્યાસના દસમા ભાગના - કાચના ફલક પર, અન્ય વીજળી-વાહક સામગ્રી સાથે લાગુ કરવામાં આવે છે.ફર્સ્ટ સોલાર, જે હવે વિશ્વની સૌથી મોટી પાતળી ફિલ્મ ઉત્પાદક કંપની છે, તેણે 45 દેશોમાં સૌર સ્થાપન માટે પેનલ સપ્લાય કરી છે.

એનઆરઈએલના વૈજ્ઞાનિક લોરેલ મેન્સફિલ્ડે જણાવ્યું હતું કે, સ્ફટિકીય સિલિકોન કરતાં ટેક્નોલોજીના ચોક્કસ ફાયદા છે.દાખલા તરીકે, પાતળી ફિલ્મ પ્રક્રિયાને વેફર-આધારિત અભિગમ કરતાં ઓછી સામગ્રીની જરૂર પડે છે.પાતળી ફિલ્મ ટેક્નોલોજી પણ લવચીક પેનલ્સમાં ઉપયોગ માટે સારી રીતે અનુકૂળ છે, જેમ કે બેકપેક અથવા ડ્રોનને આવરી લેતી હોય અથવા બિલ્ડિંગ ફેસેડ્સ અને વિંડોઝમાં એકીકૃત હોય.મહત્વની વાત એ છે કે, પાતળી ફિલ્મ પેનલ્સ ગરમ તાપમાનમાં વધુ સારું પ્રદર્શન કરે છે, જ્યારે સિલિકોન પેનલ વધુ ગરમ થઈ શકે છે અને વીજળી ઉત્પન્ન કરવામાં ઓછી કાર્યક્ષમ બની શકે છે, તેણીએ જણાવ્યું હતું.

પરંતુ સ્ફટિકીય સિલિકોન અન્ય ક્ષેત્રોમાં ઉપરનો હાથ ધરાવે છે, જેમ કે તેમની સરેરાશ કાર્યક્ષમતા - એટલે કે સૂર્યપ્રકાશની ટકાવારી જે પેનલ્સ શોષી લે છે અને વીજળીમાં રૂપાંતરિત થાય છે.ઐતિહાસિક રીતે, કેડમિયમ ટેલ્યુરાઇડ ટેક્નોલોજી કરતાં સિલિકોન પેનલ્સ ઊંચી કાર્યક્ષમતા ધરાવે છે, જો કે અંતર ઓછું થઈ રહ્યું છે.18 થી 22 ટકા, જ્યારે ફર્સ્ટ સોલારે તેની સૌથી નવી વ્યાપારી પેનલ્સ માટે સરેરાશ કાર્યક્ષમતા 18 ટકા નોંધાવી છે.

તેમ છતાં, વૈશ્વિક બજાર પર સિલિકોનનું પ્રભુત્વ હોવાનું મુખ્ય કારણ પ્રમાણમાં સરળ છે."તે બધું ખર્ચ પર આવે છે," ગોસે કહ્યું."સૌર બજાર સૌથી સસ્તી ટેક્નૉલૉજી દ્વારા ખૂબ જ સંચાલિત થાય છે."

સ્ફટિકીય સિલિકોનનો ખર્ચ દરેક વોટ સૌર ઉર્જા ઉત્પન્ન કરવા માટે લગભગ $0.24 થી $0.25 થાય છે, જે અન્ય દાવેદારો કરતા ઓછો છે, તેણીએ જણાવ્યું હતું.ફર્સ્ટ સોલારે જણાવ્યું હતું કે તે હવે તેની કેડમિયમ ટેલ્યુરાઇડ પેનલ્સ બનાવવા માટે વોટ-દીઠ ખર્ચની જાણ કરતું નથી, માત્ર તેટલું જ ખર્ચ 2015 થી "નોંધપાત્ર ઘટાડો" થયો છે - જ્યારે કંપનીવોટ દીઠ $0.46 ની કિંમતની જાણ કરી- અને દર વર્ષે ઘટવાનું ચાલુ રાખો.સિલિકોનની સંબંધિત સસ્તીતા માટે કેટલાક કારણો છે.કાચો માલ પોલિસિલિકોન, જેનો ઉપયોગ કોમ્પ્યુટર અને સ્માર્ટફોનમાં પણ થાય છે, તે કેડમિયમ અને ટેલ્યુરાઇડના પુરવઠા કરતાં વધુ વ્યાપકપણે ઉપલબ્ધ અને સસ્તું છે.સિલિકોન પેનલ્સ અને સંબંધિત ઘટકો માટેની ફેક્ટરીઓમાં વધારો થયો હોવાથી, ટેક્નોલોજી બનાવવા અને ઇન્સ્ટોલ કરવાના એકંદર ખર્ચમાં ઘટાડો થયો છે.ચીનની સરકાર પણ ભારે પડી છેઆધારભૂત અને સબસિડીદેશનું સિલિકોન સોલાર સેક્ટર - એટલું બધુંલગભગ 80 ટકાવિશ્વની સૌર મેન્યુફેક્ચરિંગ સપ્લાય ચેઇન હવે ચીનમાંથી પસાર થાય છે.

ઘટતા પેનલ ખર્ચે વૈશ્વિક સૌર તેજીને આગળ ધપાવી છે.છેલ્લા દાયકામાં, વિશ્વની કુલ સ્થાપિત સૌર ક્ષમતામાં લગભગ દસ ગણો વધારો જોવા મળ્યો છે, જે 2011માં લગભગ 74,000 મેગાવોટથી 2020માં લગભગ 714,000 મેગાવોટ થઈ ગયો છે,અનુસારઇન્ટરનેશનલ રિન્યુએબલ એનર્જી એજન્સી.યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સ વિશ્વના કુલ હિસ્સાનો સાતમા ભાગનો હિસ્સો ધરાવે છે, અને હવે સૌર છેસૌથી મોટા સ્ત્રોતોમાંથી એકયુ.એસ.માં દર વર્ષે નવી વીજળી ક્ષમતા સ્થાપિત થાય છે.

કેડમિયમ ટેલ્યુરાઇડ અને અન્ય પાતળી ફિલ્મ ટેક્નોલૉજીની વોટ દીઠ કિંમત એ જ રીતે મેન્યુફેક્ચરિંગ વિસ્તરણ સાથે ઘટવાની અપેક્ષા છે.(પ્રથમ સૌર કહે છેકે જ્યારે તેની નવી ઓહિયો સુવિધા ખુલશે, ત્યારે કંપની સમગ્ર સોલાર માર્કેટ પર વોટ દીઠ સૌથી ઓછી કિંમત ડિલિવરી કરશે.) પરંતુ ખર્ચ માત્ર એક માત્ર મેટ્રિક નથી જે મહત્વનું છે, કારણ કે ઉદ્યોગની વર્તમાન સપ્લાય ચેઇન સમસ્યાઓ અને મજૂર ચિંતાઓ સ્પષ્ટ કરે છે.

ફર્સ્ટ સોલરના CEO, માર્ક વિડમરે જણાવ્યું હતું કે કંપનીનું આયોજિત $680 મિલિયનનું વિસ્તરણ એ સ્વ-પર્યાપ્ત સપ્લાય ચેઇન બનાવવા અને યુએસ સોલર ઉદ્યોગને ચીનમાંથી "ડીકપલ" કરવાના મોટા પ્રયાસનો એક ભાગ છે.જોકે કેડમિયમ ટેલ્યુરાઇડ પેનલ કોઈપણ પોલિસીલિકોનનો ઉપયોગ કરતી નથી, ફર્સ્ટ સોલારે ઉદ્યોગ સામે અન્ય પડકારો અનુભવ્યા છે, જેમ કે મેરીટાઇમ શિપિંગ ઉદ્યોગમાં રોગચાળા-પ્રેરિત બેકલોગ્સ.એપ્રિલમાં, ફર્સ્ટ સોલારે રોકાણકારોને જણાવ્યું હતું કે અમેરિકન બંદરો પર ભીડ એશિયામાં તેની સુવિધાઓમાંથી પેનલ શિપમેન્ટને રોકી રહી છે.યુ.એસ.નું ઉત્પાદન વધવાથી કંપનીને તેની પેનલો મોકલવા માટે રસ્તા અને રેલ્વેનો ઉપયોગ કરવાની મંજૂરી મળશે, કાર્ગો જહાજો નહીં, વિડમરે જણાવ્યું હતું.અને તેની સોલાર પેનલ્સ માટે કંપનીનો હાલનો રિસાયક્લિંગ પ્રોગ્રામ તેને ઘણી વખત વધુ સામગ્રીનો પુનઃઉપયોગ કરવાની મંજૂરી આપે છે, જેનાથી તેની વિદેશી સપ્લાય ચેન અને કાચા માલ પરની નિર્ભરતા ઓછી થાય છે.

જેમ જેમ ફર્સ્ટ સોલાર પેનલ આઉટ કરે છે, તેમ કંપની અને NREL બંનેના વૈજ્ઞાનિકો કેડમિયમ ટેલ્યુરાઇડ ટેકનોલોજીનું પરીક્ષણ અને સુધારણા કરવાનું ચાલુ રાખે છે.2019 માં, ભાગીદારોએક નવો અભિગમ વિકસાવ્યોતેમાં વધુ ઉચ્ચ કાર્યક્ષમતા હાંસલ કરવા માટે તાંબા અને ક્લોરિન સાથેની પાતળી ફિલ્મ સામગ્રીને "ડોપિંગ" કરવામાં આવે છે.આ મહિનાની શરૂઆતમાં, NRELપરિણામો જાહેર કર્યાગોલ્ડન, કોલોરાડોમાં તેની આઉટડોર ફેસિલિટી ખાતે 25-વર્ષની ફીલ્ડ ટેસ્ટ.કેડમિયમ ટેલ્યુરાઇડ પેનલ્સની 12-પેનલ એરે તેની મૂળ કાર્યક્ષમતાના 88 ટકા પર કાર્યરત હતી, જે બે દાયકાથી વધુ સમયથી બહાર બેઠેલી પેનલ માટે મજબૂત પરિણામ છે.NREL ના પ્રકાશન અનુસાર, "અધોગતિ સિલિકોન સિસ્ટમ્સ શું કરે છે તેની સાથે સુસંગત છે."

એનઆરઈએલના વૈજ્ઞાનિક મેન્સફિલ્ડે જણાવ્યું હતું કે ધ્યેય કેડમિયમ ટેલ્યુરાઈડ સાથે સ્ફટિકીય સિલિકોનને બદલવા અથવા એક તકનીકને બીજી તકનીક કરતાં શ્રેષ્ઠ તરીકે સ્થાપિત કરવાનો નથી."મને લાગે છે કે બજારમાં તે બધા માટે એક સ્થાન છે, અને દરેક પાસે તેમની અરજીઓ છે," તેણીએ કહ્યું."અમે ઇચ્છીએ છીએ કે બધી ઊર્જા નવીનીકરણીય સ્ત્રોતો પર જાય, તેથી તે પડકારને પહોંચી વળવા માટે અમને આ તમામ વિવિધ પ્રકારની ટેક્નોલોજીની ખરેખર જરૂર છે."