వేరే రకమైన సౌర సాంకేతికత పెద్దగా అభివృద్ధి చెందడానికి సిద్ధంగా ఉంది

నేడు ప్రపంచంలోని పైకప్పులు, పొలాలు మరియు ఎడారులను కప్పి ఉంచే చాలా సౌర ఫలకాలు ఒకే పదార్థాన్ని పంచుకుంటాయి: స్ఫటికాకార సిలికాన్. ముడి పాలీసిలికాన్ నుండి తయారైన ఈ పదార్థాన్ని వేఫర్‌లుగా ఆకృతి చేసి, సౌర ఘటాలుగా వైర్ చేస్తారు, ఇవి సూర్యరశ్మిని విద్యుత్తుగా మార్చే పరికరాలు. ఇటీవల, ఈ ఏకైక సాంకేతికతపై పరిశ్రమ ఆధారపడటం ఒక బాధ్యతగా మారింది. సరఫరా గొలుసు అడ్డంకులునెమ్మదిస్తున్నాయిప్రపంచవ్యాప్తంగా కొత్త సౌర విద్యుత్ ప్లాంట్లు. చైనాలోని జిన్జియాంగ్ ప్రాంతంలో ప్రధాన పాలీసిలికాన్ సరఫరాదారులు —ఉయ్ఘర్‌ల నుండి బలవంతపు శ్రమను ఉపయోగించుకున్నారని ఆరోపించబడింది— అమెరికా వాణిజ్య ఆంక్షలను ఎదుర్కొంటున్నాయి.

అదృష్టవశాత్తూ, సూర్యుని శక్తిని వినియోగించుకోవడంలో సహాయపడే ఏకైక పదార్థం స్ఫటికాకార సిలికాన్ మాత్రమే కాదు. యునైటెడ్ స్టేట్స్‌లో, శాస్త్రవేత్తలు మరియు తయారీదారులు కాడ్మియం టెల్యూరైడ్ సౌర సాంకేతిక పరిజ్ఞానం ఉత్పత్తిని విస్తరించడానికి కృషి చేస్తున్నారు. కాడ్మియం టెల్యూరైడ్ అనేది ఒక రకమైన “సన్నని పొర” సౌర ఘటం, మరియు ఆ పేరు సూచించినట్లుగా, ఇది సాంప్రదాయ సిలికాన్ సెల్ కంటే చాలా సన్నగా ఉంటుంది. నేడు, కాడ్మియం టెల్యూరైడ్‌ను ఉపయోగించే ప్యానెల్‌లుదాదాపు 40 శాతం సరఫరాUS యుటిలిటీ-స్కేల్ మార్కెట్‌లో మరియు ప్రపంచ సౌర మార్కెట్‌లో దాదాపు 5 శాతం వాటా కలిగి ఉంది. మరియు విస్తృత సౌర పరిశ్రమ ఎదుర్కొంటున్న ఎదురుగాలి నుండి వారు ప్రయోజనం పొందనున్నారు.

"ఇది చాలా అస్థిరమైన సమయం, ముఖ్యంగా సాధారణంగా స్ఫటికాకార సిలికాన్ సరఫరా గొలుసుకు," అని ఎనర్జీ కన్సల్టెన్సీ గ్రూప్ వుడ్ మెకెంజీకి సౌర పరిశోధన విశ్లేషకుడు కెల్సీ గాస్ అన్నారు. "రాబోయే సంవత్సరంలో కాడ్మియం టెల్యూరైడ్ తయారీదారులు మరింత మార్కెట్ వాటాను తీసుకునే అవకాశం ఉంది." ముఖ్యంగా, కాడ్మియం టెల్యూరైడ్ రంగం ఇప్పటికే అభివృద్ధి చెందుతున్నందున ఆమె గుర్తించింది.

జూన్‌లో, సౌరశక్తి తయారీదారు ఫస్ట్ సోలార్ ఇలా చెబుతోంది$680 మిలియన్లు పెట్టుబడి పెట్టండివాయువ్య ఒహియోలో మూడవ కాడ్మియం టెల్యూరైడ్ సోలార్ ఫ్యాక్టరీలో. ఈ సౌకర్యం పూర్తయినప్పుడు, 2025 నాటికి, కంపెనీ ఈ ప్రాంతంలో 6 గిగావాట్ల విలువైన సోలార్ ప్యానెల్‌లను తయారు చేయగలదు. దాదాపు 1 మిలియన్ అమెరికన్ ఇళ్లకు విద్యుత్తు సరఫరా చేయడానికి అది సరిపోతుంది. ఒహియోకు చెందిన మరో సోలార్ సంస్థ టోలెడో సోలార్ ఇటీవల మార్కెట్లోకి ప్రవేశించి నివాస పైకప్పుల కోసం కాడ్మియం టెల్యూరైడ్ ప్యానెల్‌లను తయారు చేస్తోంది. మరియు జూన్‌లో, US డిపార్ట్‌మెంట్ ఆఫ్ ఎనర్జీ మరియు దాని నేషనల్ రెన్యూవబుల్ ఎనర్జీ లాబొరేటరీ లేదా NREL,$20 మిలియన్ల కార్యక్రమాన్ని ప్రారంభించిందిపరిశోధనను వేగవంతం చేయడం మరియు కాడ్మియం టెల్యూరైడ్ సరఫరా గొలుసును పెంచడం. ఈ కార్యక్రమం యొక్క లక్ష్యాలలో ఒకటి US సౌర మార్కెట్‌ను ప్రపంచ సరఫరా పరిమితుల నుండి రక్షించడంలో సహాయపడటం.

NREL మరియు ఫస్ట్ సోలార్ పరిశోధకులు, గతంలో సోలార్ సెల్ ఇంక్. అని పిలువబడేవారు, 1990ల ప్రారంభం నుండి అభివృద్ధి చేయడానికి కలిసి పనిచేశారుకాడ్మియం టెల్యూరైడ్ టెక్నాలజీ. కాడ్మియం మరియు టెల్యూరైడ్ వరుసగా జింక్ ఖనిజాలను కరిగించడం మరియు రాగిని శుద్ధి చేయడం ద్వారా ఉప ఉత్పత్తులు. కణాలను తయారు చేయడానికి సిలికాన్ వేఫర్‌లను వైర్ చేయడంతో కలిపితే, కాడ్మియం మరియు టెల్యూరైడ్‌లను ఇతర విద్యుత్ వాహక పదార్థాలతో పాటు గాజు పేన్‌కు - మానవ జుట్టు వ్యాసంలో పదోవంతు - సన్నని పొరగా వర్తింపజేస్తారు. ఇప్పుడు ప్రపంచంలోనే అతిపెద్ద సన్నని ఫిల్మ్ తయారీదారు అయిన ఫస్ట్ సోలార్, 45 దేశాలలో సౌర సంస్థాపనల కోసం ప్యానెల్‌లను సరఫరా చేసింది.

ఈ సాంకేతికతకు స్ఫటికాకార సిలికాన్ కంటే కొన్ని ప్రయోజనాలు ఉన్నాయని NREL శాస్త్రవేత్త లోరెల్ మాన్స్‌ఫీల్డ్ అన్నారు. ఉదాహరణకు, సన్నని పొర ప్రక్రియకు వేఫర్-ఆధారిత విధానం కంటే తక్కువ పదార్థాలు అవసరం. బ్యాక్‌ప్యాక్‌లు లేదా డ్రోన్‌లను కవర్ చేసే లేదా భవన ముఖభాగాలు మరియు కిటికీలలో విలీనం చేయబడిన వాటి వంటి సౌకర్యవంతమైన ప్యానెల్‌లలో ఉపయోగించడానికి సన్నని పొర సాంకేతికత కూడా బాగా సరిపోతుంది. ముఖ్యంగా, సన్నని పొర ప్యానెల్‌లు వేడి ఉష్ణోగ్రతలలో మెరుగ్గా పనిచేస్తాయి, అయితే సిలికాన్ ప్యానెల్‌లు వేడెక్కుతాయి మరియు విద్యుత్ ఉత్పత్తిలో తక్కువ సామర్థ్యం కలిగి ఉంటాయని ఆమె చెప్పారు.

కానీ స్ఫటికాకార సిలికాన్ ఇతర రంగాలలో పైచేయి సాధించింది, ఉదాహరణకు వాటి సగటు సామర్థ్యం - అంటే ప్యానెల్లు సూర్యరశ్మిని గ్రహించి విద్యుత్తుగా మార్చే శాతం. చారిత్రాత్మకంగా, సిలికాన్ ప్యానెల్లు కాడ్మియం టెల్యూరైడ్ టెక్నాలజీ కంటే ఎక్కువ సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉన్నాయి, అయితే అంతరం తగ్గుతోంది. నేటి పారిశ్రామికంగా ఉత్పత్తి చేయబడిన సిలికాన్ ప్యానెల్లు సామర్థ్యాలను సాధించగలవు18 నుండి 22 శాతం, అయితే ఫస్ట్ సోలార్ దాని తాజా వాణిజ్య ప్యానెల్‌లకు సగటున 18 శాతం సామర్థ్యాన్ని నివేదించింది.

అయినప్పటికీ, సిలికాన్ ప్రపంచ మార్కెట్‌ను ఆధిపత్యం చేయడానికి ప్రధాన కారణం సాపేక్షంగా సులభం. "ఇదంతా ఖర్చుపై ఆధారపడి ఉంటుంది" అని గాస్ అన్నారు. "సౌర మార్కెట్ చౌకైన సాంకేతికత ద్వారా ఎక్కువగా నడపబడుతుంది."

స్ఫటికాకార సిలికాన్ ప్రతి వాట్ సౌర విద్యుత్తును ఉత్పత్తి చేయడానికి దాదాపు $0.24 నుండి $0.25 వరకు ఖర్చవుతుందని, ఇది ఇతర పోటీదారుల కంటే తక్కువ అని ఆమె అన్నారు. ఫస్ట్ సోలార్ తన కాడ్మియం టెల్యూరైడ్ ప్యానెల్‌లను ఉత్పత్తి చేయడానికి వాట్‌కు అయ్యే ఖర్చును ఇకపై నివేదించడం లేదని, 2015 నుండి ఖర్చులు "గణనీయంగా తగ్గాయని" మాత్రమే చెప్పింది - ఆ కంపెనీవాట్ కు $0.46 ఖర్చులు ఉన్నట్లు నివేదించబడింది.— మరియు ప్రతి సంవత్సరం తగ్గుతూనే ఉంటుంది. సిలికాన్ సాపేక్షంగా చౌకగా ఉండటానికి కొన్ని కారణాలు ఉన్నాయి. కంప్యూటర్లు మరియు స్మార్ట్‌ఫోన్‌లలో కూడా ఉపయోగించే ముడి పదార్థం పాలీసిలికాన్, కాడ్మియం మరియు టెల్యూరైడ్ సరఫరాల కంటే విస్తృతంగా అందుబాటులో ఉంది మరియు చౌకగా ఉంటుంది. సిలికాన్ ప్యానెల్లు మరియు సంబంధిత భాగాల కర్మాగారాలు పెరిగినందున, సాంకేతికతను తయారు చేయడం మరియు ఇన్‌స్టాల్ చేయడం యొక్క మొత్తం ఖర్చులు తగ్గాయి. చైనా ప్రభుత్వం కూడా భారీగామద్దతు మరియు సబ్సిడీదేశంలోని సిలికాన్ సౌర రంగం — ఎంతగా అంటేదాదాపు 80 శాతంప్రపంచంలోని సౌర ఉత్పాదక సరఫరా గొలుసులో 1/1 ఇప్పుడు చైనా గుండా నడుస్తోంది.

ప్యానెల్ ఖర్చులు తగ్గడం ప్రపంచ సౌర విజృంభణకు దారితీసింది. గత దశాబ్దంలో, ప్రపంచంలోని మొత్తం వ్యవస్థాపించిన సౌర సామర్థ్యం దాదాపు పది రెట్లు పెరిగింది, 2011లో దాదాపు 74,000 మెగావాట్ల నుండి 2020లో దాదాపు 714,000 మెగావాట్లకు పెరిగింది,ప్రకారంఅంతర్జాతీయ పునరుత్పాదక ఇంధన సంస్థ. ప్రపంచంలోని మొత్తంలో ఏడవ వంతు యునైటెడ్ స్టేట్స్ వాటా కలిగి ఉంది మరియు ఇప్పుడు సౌరశక్తిఅతిపెద్ద వనరులలో ఒకటిప్రతి సంవత్సరం USలో ఏర్పాటు చేయబడిన కొత్త విద్యుత్ సామర్థ్యం.

తయారీ విస్తరించే కొద్దీ కాడ్మియం టెల్యూరైడ్ మరియు ఇతర సన్నని ఫిల్మ్ టెక్నాలజీల వాట్ ధర కూడా తగ్గుతుందని భావిస్తున్నారు. (ఫస్ట్ సోలార్ చెప్పారు(ఒహియోలో కొత్త సౌర విద్యుత్ కేంద్రం ప్రారంభమైనప్పుడు, కంపెనీ మొత్తం సౌర మార్కెట్‌లో వాట్‌కు అతి తక్కువ ధరకు సరఫరా చేస్తుంది.) కానీ పరిశ్రమ యొక్క ప్రస్తుత సరఫరా గొలుసు సమస్యలు మరియు కార్మిక ఆందోళనలు స్పష్టం చేస్తున్నందున, ఖర్చు మాత్రమే ముఖ్యమైన కొలమానం కాదు.

ఫస్ట్ సోలార్ CEO మార్క్ విడ్మార్ మాట్లాడుతూ, కంపెనీ $680 మిలియన్లతో చేపట్టనున్న విస్తరణ స్వయం సమృద్ధి సరఫరా గొలుసును నిర్మించడానికి మరియు చైనా నుండి US సౌర పరిశ్రమను "విడదీయడానికి" చేసే పెద్ద ప్రయత్నంలో భాగమని అన్నారు. కాడ్మియం టెల్యూరైడ్ ప్యానెల్లు ఏ పాలీసిలికాన్‌ను ఉపయోగించనప్పటికీ, ఫస్ట్ సోలార్ పరిశ్రమ ఎదుర్కొంటున్న ఇతర సవాళ్లను అనుభవించింది, సముద్ర షిప్పింగ్ పరిశ్రమలో మహమ్మారి-ప్రేరిత బ్యాక్‌లాగ్‌లు వంటివి. ఏప్రిల్‌లో, ఫస్ట్ సోలార్ పెట్టుబడిదారులకు అమెరికన్ ఓడరేవులలో రద్దీ ఆసియాలోని దాని సౌకర్యాల నుండి ప్యానెల్ షిప్‌మెంట్‌లను నిలిపివేస్తోందని చెప్పారు. US ఉత్పత్తిని పెంచడం వల్ల కంపెనీ కార్గో షిప్‌లను కాకుండా దాని ప్యానెల్‌లను రవాణా చేయడానికి రోడ్లు మరియు రైల్వేలను ఉపయోగించుకునే అవకాశం ఉందని విడ్మార్ చెప్పారు. మరియు కంపెనీ తన సౌర ఫలకాల కోసం ఇప్పటికే ఉన్న రీసైక్లింగ్ ప్రోగ్రామ్ అనేక సార్లు పదార్థాలను తిరిగి ఉపయోగించుకోవడానికి అనుమతిస్తుంది, విదేశీ సరఫరా గొలుసులు మరియు ముడి పదార్థాలపై ఆధారపడటాన్ని మరింత తగ్గిస్తుంది.

ఫస్ట్ సోలార్ ప్యానెల్‌లను రూపొందిస్తుండగా, కంపెనీ మరియు NREL రెండింటిలోని శాస్త్రవేత్తలు కాడ్మియం టెల్యూరైడ్ టెక్నాలజీని పరీక్షించడం మరియు మెరుగుపరచడం కొనసాగిస్తున్నారు. 2019లో, భాగస్వాములుకొత్త విధానాన్ని అభివృద్ధి చేశారుదీని అర్థం మరింత ఎక్కువ సామర్థ్యాన్ని సాధించడానికి సన్నని పొర పదార్థాలను రాగి మరియు క్లోరిన్‌తో "డోపింగ్" చేయడం. ఈ నెల ప్రారంభంలో, NRELఫలితాలను ప్రకటించారుకొలరాడోలోని గోల్డెన్‌లోని దాని బహిరంగ కేంద్రంలో 25 సంవత్సరాల ఫీల్డ్ టెస్ట్‌లో ఇది ఒకటి. 12-ప్యానెల్ కాడ్మియం టెల్యూరైడ్ ప్యానెల్‌ల శ్రేణి దాని అసలు సామర్థ్యంలో 88 శాతంతో పనిచేస్తోంది, ఇది రెండు దశాబ్దాలకు పైగా బయట ఉన్న ప్యానెల్‌కు బలమైన ఫలితం. NREL విడుదల ప్రకారం, క్షీణత "సిలికాన్ వ్యవస్థలు చేసే దానికి అనుగుణంగా ఉంటుంది".

NREL శాస్త్రవేత్త మాన్స్‌ఫీల్డ్ మాట్లాడుతూ, స్ఫటికాకార సిలికాన్‌ను కాడ్మియం టెల్యూరైడ్‌తో భర్తీ చేయడం లేదా ఒక సాంకేతికతను మరొకదాని కంటే ఉన్నతమైనదిగా స్థాపించడం లక్ష్యం కాదని అన్నారు. "మార్కెట్‌లో వాటన్నింటికీ ఒక స్థానం ఉందని నేను భావిస్తున్నాను మరియు వాటికి ప్రతి దాని స్వంత అనువర్తనాలు ఉన్నాయి" అని ఆమె అన్నారు. "మేము అన్ని శక్తి పునరుత్పాదక వనరులకు వెళ్లాలని కోరుకుంటున్నాము, కాబట్టి ఆ సవాలును ఎదుర్కోవడానికి మనకు ఈ విభిన్న రకాల సాంకేతికతలు నిజంగా అవసరం."