విభిన్నమైన సోలార్ టెక్నాలజీ పెద్దగా వెళ్లేందుకు సిద్ధంగా ఉంది

నేడు ప్రపంచంలోని పైకప్పులు, పొలాలు మరియు ఎడారులను కప్పి ఉంచే చాలా సౌర ఫలకాలు ఒకే పదార్ధాన్ని పంచుకుంటున్నాయి: స్ఫటికాకార సిలికాన్.ముడి పాలీసిలికాన్‌తో తయారు చేయబడిన పదార్థం, పొరలుగా ఆకారంలో ఉంటుంది మరియు సౌర ఘటాలుగా, సూర్యకాంతిని విద్యుత్తుగా మార్చే పరికరాలుగా వైర్ చేయబడుతుంది.ఇటీవల, ఈ ఏకవచన సాంకేతికతపై పరిశ్రమ ఆధారపడటం కొంత బాధ్యతగా మారింది.సరఫరా గొలుసు అడ్డంకులునెమ్మదిస్తున్నారుప్రపంచవ్యాప్తంగా కొత్త సౌర సంస్థాపనలు.చైనా యొక్క జిన్‌జియాంగ్ ప్రాంతంలోని ప్రధాన పాలీసిలికాన్ సరఫరాదారులు —ఉయ్ఘర్‌ల నుండి బలవంతపు కార్మికులను ఉపయోగించుకున్నారని ఆరోపించారు- US వాణిజ్య ఆంక్షలను ఎదుర్కొంటున్నాయి.

అదృష్టవశాత్తూ, స్ఫటికాకార సిలికాన్ అనేది సూర్యుని శక్తిని ఉపయోగించుకోవడంలో సహాయపడే ఏకైక పదార్థం కాదు.యునైటెడ్ స్టేట్స్లో, శాస్త్రవేత్తలు మరియు తయారీదారులు కాడ్మియం టెల్యురైడ్ సోలార్ టెక్నాలజీ ఉత్పత్తిని విస్తరించేందుకు కృషి చేస్తున్నారు.కాడ్మియం టెల్యురైడ్ అనేది ఒక రకమైన "సన్నని ఫిల్మ్" సోలార్ సెల్, మరియు ఆ పేరు సూచించినట్లుగా, ఇది సాంప్రదాయ సిలికాన్ సెల్ కంటే చాలా సన్నగా ఉంటుంది.నేడు, కాడ్మియం టెల్యురైడ్ ఉపయోగించి ప్యానెల్లుదాదాపు 40 శాతం సరఫరాUS యుటిలిటీ-స్కేల్ మార్కెట్ మరియు గ్లోబల్ సోలార్ మార్కెట్‌లో దాదాపు 5 శాతం.మరియు వారు విస్తృత సౌర పరిశ్రమ ఎదుర్కొంటున్న ఎదురుగాలి నుండి ప్రయోజనం పొందుతారు.

"ఇది చాలా అస్థిర సమయం, ముఖ్యంగా సాధారణంగా స్ఫటికాకార సిలికాన్ సరఫరా గొలుసు కోసం," కెల్సే గోస్, ఎనర్జీ కన్సల్టెన్సీ గ్రూప్ వుడ్ మెకెంజీకి సౌర పరిశోధన విశ్లేషకుడు అన్నారు."రాబోయే సంవత్సరంలో కాడ్మియం టెల్యురైడ్ తయారీదారులు మరింత మార్కెట్ వాటాను తీసుకునేందుకు గొప్ప సంభావ్యత ఉంది."ముఖ్యంగా, కాడ్మియం టెల్యురైడ్ రంగం ఇప్పటికే స్కేల్ చేస్తున్నందున ఆమె గుర్తించింది.

జూన్‌లో, సోలార్ తయారీదారు ఫస్ట్ సోలార్ దీన్ని చేస్తామని చెప్పారు$680 మిలియన్లను పెట్టుబడి పెట్టండివాయువ్య ఒహియోలోని మూడవ కాడ్మియం టెల్లరైడ్ సోలార్ ఫ్యాక్టరీలో.ఈ సదుపాయం పూర్తయితే, 2025లో, కంపెనీ ఈ ప్రాంతంలో 6 గిగావాట్ల విలువైన సోలార్ ప్యానెల్‌లను తయారు చేయగలదు.ఇది దాదాపు 1 మిలియన్ అమెరికన్ గృహాలకు శక్తినిచ్చేందుకు సరిపోతుంది.మరో ఓహియో ఆధారిత సౌర సంస్థ, టోలెడో సోలార్, ఇటీవలే మార్కెట్లోకి ప్రవేశించింది మరియు నివాస పైకప్పుల కోసం కాడ్మియం టెల్యురైడ్ ప్యానెల్‌లను తయారు చేస్తోంది.మరియు జూన్‌లో, US డిపార్ట్‌మెంట్ ఆఫ్ ఎనర్జీ మరియు దాని నేషనల్ రెన్యూవబుల్ ఎనర్జీ లాబొరేటరీ లేదా NREL,$20 మిలియన్ల కార్యక్రమాన్ని ప్రారంభించిందిపరిశోధనను వేగవంతం చేయడానికి మరియు కాడ్మియం టెల్యురైడ్ సరఫరా గొలుసును పెంచడానికి.ప్రపంచ సరఫరా పరిమితుల నుండి US సౌర మార్కెట్‌ను నిరోధించడంలో సహాయపడటం ప్రోగ్రామ్ యొక్క లక్ష్యాలలో ఒకటి.

NREL మరియు ఫస్ట్ సోలార్‌లోని పరిశోధకులు, గతంలో సోలార్ సెల్ ఇంక్. అని పిలిచేవారు, అభివృద్ధి చేయడానికి 1990ల ప్రారంభం నుండి కలిసి పనిచేశారు.కాడ్మియం టెల్లరైడ్ టెక్నాలజీ.కాడ్మియం మరియు టెల్యురైడ్‌లు వరుసగా జింక్ ఖనిజాలను కరిగించడం మరియు రాగిని శుద్ధి చేయడం యొక్క ఉపఉత్పత్తులు.కణాలను తయారు చేయడానికి సిలికాన్ పొరలు ఒకదానితో ఒకటి వైర్ చేయబడి ఉంటాయి, కాడ్మియం మరియు టెల్యురైడ్ ఒక సన్నని పొరగా - మానవ జుట్టు యొక్క వ్యాసంలో పదో వంతు - ఇతర విద్యుత్-వాహక పదార్థాలతో పాటు గాజు పేన్‌కు వర్తించబడతాయి.ఫస్ట్ సోలార్, ఇప్పుడు ప్రపంచంలోనే అతిపెద్ద సన్నని ఫిల్మ్ తయారీదారు, 45 దేశాలలో సోలార్ ఇన్‌స్టాలేషన్‌ల కోసం ప్యానెల్‌లను సరఫరా చేసింది.

స్ఫటికాకార సిలికాన్‌పై సాంకేతికతకు కొన్ని ప్రయోజనాలు ఉన్నాయని NREL శాస్త్రవేత్త లోరెల్లే మాన్స్‌ఫీల్డ్ తెలిపారు.ఉదాహరణకు, సన్నని చలనచిత్ర ప్రక్రియకు పొర-ఆధారిత విధానం కంటే తక్కువ పదార్థాలు అవసరం.థిన్ ఫిల్మ్ టెక్నాలజీ బ్యాక్‌ప్యాక్‌లు లేదా డ్రోన్‌లను కవర్ చేసే లేదా బిల్డింగ్ ముఖభాగాలు మరియు కిటికీలకు అనుసంధానించబడిన ఫ్లెక్సిబుల్ ప్యానెల్‌లలో ఉపయోగించడానికి కూడా బాగా సరిపోతుంది.ముఖ్యముగా, సన్నని ఫిల్మ్ ప్యానెల్లు వేడి ఉష్ణోగ్రతలలో మెరుగ్గా పనిచేస్తాయి, అయితే సిలికాన్ ప్యానెల్లు వేడెక్కుతాయి మరియు విద్యుత్తును ఉత్పత్తి చేయడంలో తక్కువ సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉంటాయి, ఆమె చెప్పారు.

కానీ స్ఫటికాకార సిలికాన్ వాటి సగటు సామర్థ్యం వంటి ఇతర రంగాలలో పైచేయి కలిగి ఉంది - అంటే ప్యానెల్‌లు గ్రహించి విద్యుత్తుగా మార్చే సూర్యకాంతి శాతం.చారిత్రాత్మకంగా, సిలికాన్ ప్యానెల్‌లు కాడ్మియం టెల్యురైడ్ సాంకేతికత కంటే ఎక్కువ సామర్థ్యాలను కలిగి ఉన్నాయి, అయినప్పటికీ అంతరం తగ్గుతోంది.నేడు పారిశ్రామికంగా ఉత్పత్తి చేయబడిన సిలికాన్ ప్యానెల్‌లు సామర్థ్యాలను సాధించగలవు18 నుండి 22 శాతం, ఫస్ట్ సోలార్ దాని సరికొత్త వాణిజ్య ప్యానెల్‌ల కోసం సగటు సామర్థ్యాన్ని 18 శాతంగా నివేదించింది.

అయినప్పటికీ, ప్రపంచ మార్కెట్‌లో సిలికాన్ ఆధిపత్యం చెలాయించడానికి ప్రధాన కారణం చాలా సులభం."ఇదంతా ఖర్చుతో వస్తుంది," గాస్ చెప్పారు."సోలార్ మార్కెట్ అత్యంత చౌకైన సాంకేతికత ద్వారా నడపబడుతుంది."

స్ఫటికాకార సిలికాన్ ప్రతి వాట్ సౌర శక్తిని ఉత్పత్తి చేయడానికి $0.24 నుండి $0.25 వరకు ఖర్చవుతుంది, ఇది ఇతర పోటీదారుల కంటే తక్కువ అని ఆమె చెప్పారు.ఫస్ట్ సోలార్ తన కాడ్మియం టెల్యురైడ్ ప్యానెల్‌లను ఉత్పత్తి చేయడానికి వాట్‌కు ధరను ఇకపై నివేదించడం లేదని, 2015 నుండి ఖర్చులు "గణనీయంగా తగ్గుముఖం పట్టాయి" అని చెప్పింది.వాట్‌కు $0.46 ఖర్చులు నివేదించబడ్డాయి- మరియు ప్రతి సంవత్సరం తగ్గుతూనే ఉంటుంది.సిలికాన్ సాపేక్ష చౌకగా ఉండటానికి కొన్ని కారణాలు ఉన్నాయి.కంప్యూటర్లు మరియు స్మార్ట్‌ఫోన్‌లలో కూడా ఉపయోగించే ముడి పదార్థం పాలిసిలికాన్, కాడ్మియం మరియు టెల్యురైడ్ సరఫరా కంటే విస్తృతంగా అందుబాటులో ఉంది మరియు చవకైనది.సిలికాన్ ప్యానెల్‌లు మరియు సంబంధిత భాగాల కోసం కర్మాగారాలు స్కేల్ చేయడంతో, సాంకేతికతను తయారు చేయడానికి మరియు ఇన్‌స్టాల్ చేయడానికి మొత్తం ఖర్చులు తగ్గాయి.చైనా ప్రభుత్వం కూడా భారీగానే ఉందిమద్దతు మరియు సబ్సిడీదేశం యొక్క సిలికాన్ సౌర రంగం - చాలా ఎక్కువసుమారు 80 శాతంప్రపంచంలోని సోలార్ తయారీ సరఫరా గొలుసు ఇప్పుడు చైనా గుండా నడుస్తుంది.

పడిపోతున్న ప్యానెల్ ఖర్చులు ప్రపంచ సౌర విజృంభణకు దారితీశాయి.గత దశాబ్దంలో, ప్రపంచంలోని మొత్తం స్థాపిత సౌర సామర్థ్యం దాదాపు పదిరెట్లు పెరిగింది, 2011లో దాదాపు 74,000 మెగావాట్ల నుంచి 2020లో దాదాపు 714,000 మెగావాట్లకు పెరిగింది.ప్రకారంఇంటర్నేషనల్ రెన్యూవబుల్ ఎనర్జీ ఏజెన్సీ.యునైటెడ్ స్టేట్స్ ప్రపంచంలోని మొత్తంలో ఏడవ వంతు వాటాను కలిగి ఉంది మరియు ఇప్పుడు సౌరశక్తి ఉందిఅతిపెద్ద వనరులలో ఒకటిప్రతి సంవత్సరం USలో ఏర్పాటు చేయబడిన కొత్త విద్యుత్ సామర్థ్యం.

కాడ్మియం టెల్యురైడ్ మరియు ఇతర థిన్ ఫిల్మ్ టెక్నాలజీల ప్రతి వాట్ ధర కూడా తయారీ విస్తరిస్తున్న కొద్దీ తగ్గిపోతుందని అంచనా వేయబడింది.(మొదటి సోలార్ చెప్పారుదాని కొత్త ఓహియో సదుపాయం తెరిచినప్పుడు, కంపెనీ మొత్తం సోలార్ మార్కెట్‌లో వాట్‌కు అతి తక్కువ ధరను అందజేస్తుంది.) అయితే పరిశ్రమ యొక్క ప్రస్తుత సరఫరా గొలుసు సమస్యలు మరియు కార్మిక ఆందోళనలు స్పష్టం చేస్తున్నందున, ఖర్చు మాత్రమే ముఖ్యమైన మెట్రిక్ కాదు.

ఫస్ట్ సోలార్ యొక్క CEO మార్క్ విడ్మార్ మాట్లాడుతూ, కంపెనీ యొక్క ప్రణాళిక $680 మిలియన్ల విస్తరణ ఒక స్వయం సమృద్ధిగా సరఫరా గొలుసును నిర్మించడానికి మరియు చైనా నుండి US సౌర పరిశ్రమను "విడదీయడానికి" పెద్ద ప్రయత్నంలో భాగమని అన్నారు.కాడ్మియం టెల్యురైడ్ ప్యానెల్‌లు ఏ పాలీసిలికాన్‌ను ఉపయోగించనప్పటికీ, మారిటైమ్ షిప్పింగ్ పరిశ్రమలో పాండమిక్ ప్రేరిత బ్యాక్‌లాగ్‌ల వంటి పరిశ్రమ ఎదుర్కొంటున్న ఇతర సవాళ్లను ఫస్ట్ సోలార్ భావించింది.ఏప్రిల్‌లో, ఫస్ట్ సోలార్ పెట్టుబడిదారులకు అమెరికన్ పోర్ట్‌లలో రద్దీ ఆసియాలోని దాని సౌకర్యాల నుండి ప్యానెల్ షిప్‌మెంట్‌లను పట్టిస్తోందని చెప్పింది.US ఉత్పత్తిని పెంచడం వల్ల కంపెనీ తన ప్యానెళ్లను రవాణా చేయడానికి రోడ్లు మరియు రైల్వేలను ఉపయోగించడానికి అనుమతిస్తుంది, కార్గో షిప్‌లు కాదు, Widmar చెప్పారు.మరియు సంస్థ యొక్క సౌర ఫలకాల కోసం ఇప్పటికే ఉన్న రీసైక్లింగ్ ప్రోగ్రామ్, పదార్ధాలను చాలాసార్లు తిరిగి ఉపయోగించుకోవడానికి అనుమతిస్తుంది, ఇది విదేశీ సరఫరా గొలుసులు మరియు ముడి పదార్థాలపై ఆధారపడటాన్ని మరింత తగ్గిస్తుంది.

ఫస్ట్ సోలార్ ప్యానెళ్లను బయటకు తీస్తున్నందున, కంపెనీ మరియు NREL రెండింటిలోని శాస్త్రవేత్తలు కాడ్మియం టెల్యురైడ్ సాంకేతికతను పరీక్షించడం మరియు మెరుగుపరచడం కొనసాగిస్తున్నారు.2019లో, భాగస్వాములుకొత్త విధానాన్ని అభివృద్ధి చేసిందిఇది మరింత ఎక్కువ సామర్థ్యాలను సాధించడానికి రాగి మరియు క్లోరిన్‌తో సన్నని చలనచిత్ర పదార్థాలను "డోపింగ్" చేస్తుంది.ఈ నెల ప్రారంభంలో, NRELఫలితాలను ప్రకటించిందిగోల్డెన్, కొలరాడోలోని దాని అవుట్‌డోర్ ఫెసిలిటీలో 25 సంవత్సరాల ఫీల్డ్ టెస్ట్.12-ప్యానెల్ శ్రేణి కాడ్మియం టెల్యురైడ్ ప్యానెల్‌లు దాని అసలు సామర్థ్యంలో 88 శాతంతో పనిచేస్తాయి, రెండు దశాబ్దాలుగా బయట కూర్చున్న ప్యానెల్‌కు బలమైన ఫలితం.NREL విడుదల ప్రకారం, "సిలికాన్ వ్యవస్థలు ఏమి చేస్తాయో దానికి అనుగుణంగా" క్షీణత ఉంది.

మాన్స్‌ఫీల్డ్, NREL శాస్త్రవేత్త, స్ఫటికాకార సిలికాన్‌ను కాడ్మియం టెల్యురైడ్‌తో భర్తీ చేయడం లేదా ఒక సాంకేతికతను మరొకదాని కంటే ఉన్నతమైనదిగా స్థాపించడం లక్ష్యం కాదని అన్నారు."మార్కెట్‌లో వారందరికీ స్థలం ఉందని నేను భావిస్తున్నాను, మరియు ప్రతి ఒక్కరికి వారి అప్లికేషన్లు ఉన్నాయి," ఆమె చెప్పింది."శక్తి అంతా పునరుత్పాదక వనరులకు వెళ్లాలని మేము కోరుకుంటున్నాము, కాబట్టి ఆ సవాలును ఎదుర్కోవడానికి మాకు ఈ విభిన్న రకాల సాంకేతికతలన్నీ నిజంగా అవసరం."