වෙනස් ආකාරයේ සූර්ය බලශක්ති තාක්ෂණයක් විශාල ලෙස ඉදිරියට යාමට සූදානම්

අද ලෝකයේ වහලවල්, කෙත් සහ කාන්තාර ආවරණය කරන බොහෝ සූර්ය පැනල එකම අමුද්‍රව්‍යය බෙදා ගනී: ස්ඵටිකරූපී සිලිකන්. අමු පොලිසිලිකන් වලින් සාදන ලද මෙම ද්‍රව්‍යය වේෆර් බවට හැඩගස්වා සූර්ය කෝෂ බවට වයර් කර ඇත, ඒවා හිරු එළිය විදුලිය බවට පරිවර්තනය කරන උපාංග වේ. මෑතකදී, මෙම ඒකීය තාක්ෂණය මත කර්මාන්තයේ යැපීම යම් ආකාරයක වගකීමක් බවට පත්ව ඇත. සැපයුම් දාම බාධකමන්දගාමී වෙමින් පවතීලොව පුරා නව සූර්ය බලශක්ති ස්ථාපනයන්. චීනයේ ෂින්ජියැං කලාපයේ ප්‍රධාන පොලිසිලිකන් සැපයුම්කරුවන් —උයිගර්වරුන්ගෙන් බලහත්කාරයෙන් ශ්‍රමය ලබා ගැනීම සම්බන්ධයෙන් චෝදනා එල්ල වී තිබේ.— එක්සත් ජනපද වෙළඳ සම්බාධකවලට මුහුණ දී සිටී.

වාසනාවකට මෙන්, ස්ඵටිකරූපී සිලිකන් යනු සූර්ය ශක්තිය උපයෝගී කර ගැනීමට උපකාරී වන එකම ද්‍රව්‍යය නොවේ. එක්සත් ජනපදයේ, විද්‍යාඥයින් සහ නිෂ්පාදකයින් කැඩ්මියම් ටෙලුරයිඩ් සූර්ය තාක්‍ෂණය නිෂ්පාදනය පුළුල් කිරීමට කටයුතු කරමින් සිටිති. කැඩ්මියම් ටෙලුරයිඩ් යනු “තුනී පටල” සූර්ය කෝෂ වර්ගයක් වන අතර, එම නමෙන් ඇඟවෙන්නේ එය සාම්ප්‍රදායික සිලිකන් කෝෂයකට වඩා බොහෝ තුනී ය. අද, කැඩ්මියම් ටෙලුරයිඩ් භාවිතා කරන පැනල්සියයට 40ක් පමණ සැපයීමඑක්සත් ජනපද උපයෝගිතා පරිමාණ වෙළඳපොළෙන් සහ ගෝලීය සූර්ය බලශක්ති වෙළඳපොළෙන් සියයට 5 ක් පමණ වේ. පුළුල් සූර්ය කර්මාන්තය මුහුණ දෙන බාධක වලින් ඔවුන්ට ප්‍රතිලාභ ලැබෙනු ඇත.

"මේක හරිම අස්ථාවර කාලයක්, විශේෂයෙන්ම ස්ඵටිකරූපී සිලිකන් සැපයුම් දාමයට," වුඩ් මැකෙන්සි නම් බලශක්ති උපදේශන කණ්ඩායමේ සූර්ය පර්යේෂණ විශ්ලේෂක කෙල්සි ගොස් පැවසුවාය. "ඉදිරි වසර තුළ කැඩ්මියම් ටෙලුරයිඩ් නිෂ්පාදකයින්ට වැඩි වෙළඳපල කොටසක් ලබා ගැනීමට විශාල හැකියාවක් තිබෙනවා." විශේෂයෙන්, කැඩ්මියම් ටෙලුරයිඩ් අංශය දැනටමත් පුළුල් වෙමින් පවතින බැවින්, ඇය සඳහන් කළාය.

ජුනි මාසයේදී, සූර්ය බලශක්ති නිෂ්පාදක ෆස්ට් සෝලර් පැවසුවේ එයඩොලර් මිලියන 680ක් ආයෝජනය කරන්නවයඹදිග ඔහියෝ හි තුන්වන කැඩ්මියම් ටෙලුරයිඩ් සූර්ය කර්මාන්ත ශාලාවක. මෙම පහසුකම අවසන් වූ විට, 2025 දී, සමාගමට එම ප්‍රදේශයේ ගිගාවොට් 6 ක සූර්ය පැනල නිපදවීමට හැකි වනු ඇත. එය ඇමරිකානු නිවාස මිලියනයක් පමණ බල ගැන්වීමට ප්‍රමාණවත් වේ. ඔහියෝ පදනම් කරගත් තවත් සූර්ය සමාගමක් වන ටොලිඩෝ සෝලර් මෑතකදී වෙළඳපොළට පිවිසි අතර නේවාසික වහලවල් සඳහා කැඩ්මියම් ටෙලුරයිඩ් පැනල් නිෂ්පාදනය කරයි. ජුනි මාසයේදී, එක්සත් ජනපද බලශක්ති දෙපාර්තමේන්තුව සහ එහි ජාතික පුනර්ජනනීය බලශක්ති රසායනාගාරය හෙවත් NREL,ඩොලර් මිලියන 20 ක වැඩසටහනක් දියත් කළේය.කැඩ්මියම් ටෙලුරයිඩ් සඳහා පර්යේෂණ වේගවත් කිරීම සහ සැපයුම් දාමය වර්ධනය කිරීම. වැඩසටහනේ එක් ඉලක්කයක් වන්නේ ගෝලීය සැපයුම් සීමාවන්ගෙන් එක්සත් ජනපද සූර්ය බලශක්ති වෙළඳපොළ හුදකලා කිරීමට උපකාර කිරීමයි.

NREL සහ කලින් Solar Cell Inc. ලෙස හැඳින්වූ First Solar හි පර්යේෂකයින් 1990 දශකයේ මුල් භාගයේ සිට එක්ව සංවර්ධනය කිරීම සඳහා කටයුතු කර ඇත.කැඩ්මියම් ටෙලුරයිඩ් තාක්ෂණය. කැඩ්මියම් සහ ටෙලුරයිඩ් පිළිවෙලින් සින්ක් ලෝපස් උණු කිරීමේ සහ තඹ පිරිපහදු කිරීමේ අතුරු නිෂ්පාදන වේ. සෛල සෑදීම සඳහා සිලිකන් වේෆර් එකට වයර් කර ඇති අතර, කැඩ්මියම් සහ ටෙලුරයිඩ් තුනී ස්ථරයක් ලෙස - මිනිස් කෙස් ගසක විෂ්කම්භයෙන් දහයෙන් එකක් පමණ - වීදුරු කවුළුවකට සහ අනෙකුත් විදුලිය සන්නායක ද්‍රව්‍ය සමඟ යොදනු ලැබේ. දැන් ලොව විශාලතම තුනී පටල නිෂ්පාදකයා වන ෆස්ට් සෝලර්, රටවල් 45 ක සූර්ය ස්ථාපනයන් සඳහා පැනල් සපයා ඇත.

NREL විද්‍යාඥ ලොරෙල් මෑන්ස්ෆීල්ඩ් පැවසුවේ මෙම තාක්ෂණයට ස්ඵටිකරූපී සිලිකන් වලට වඩා යම් වාසි ඇති බවයි. උදාහරණයක් ලෙස, තුනී පටල ක්‍රියාවලියට වේෆර් මත පදනම් වූ ප්‍රවේශයට වඩා අඩු ද්‍රව්‍ය ප්‍රමාණයක් අවශ්‍ය වේ. බැක්පැක් හෝ ඩ්‍රෝන යානා ආවරණය කරන හෝ ගොඩනැගිලි මුහුණත සහ ජනෙල්වලට ඒකාබද්ධ කර ඇති ඒවා වැනි නම්‍යශීලී පැනල්වල භාවිතය සඳහා තුනී පටල තාක්ෂණය ද හොඳින් ගැලපේ. වැදගත් වන්නේ, තුනී පටල පැනල් උණුසුම් උෂ්ණත්වවලදී වඩා හොඳින් ක්‍රියා කරන අතර, සිලිකන් පැනල් අධික ලෙස රත් වී විදුලිය ජනනය කිරීමේදී අඩු කාර්යක්ෂම විය හැකි බව ඇය පැවසුවාය.

නමුත් ස්ඵටිකරූපී සිලිකන් ඒවායේ සාමාන්‍ය කාර්යක්ෂමතාව වැනි අනෙකුත් ක්ෂේත්‍රවල ඉහළ අතක් දරයි - එනම් පැනල් අවශෝෂණය කර විදුලිය බවට පරිවර්තනය කරන හිරු එළිය ප්‍රතිශතය. ඓතිහාසිකව, සිලිකන් පැනල් කැඩ්මියම් ටෙලුරයිඩ් තාක්ෂණයට වඩා ඉහළ කාර්යක්ෂමතාවයක් ලබා ඇත, නමුත් පරතරය අඩු වෙමින් පවතී. අද කාර්මිකව නිපදවන සිලිකන් පැනල් වලට කාර්යක්ෂමතාව ලබා ගත හැකියසියයට 18 සිට 22 දක්වා, ෆස්ට් සෝලාර් එහි නවතම වාණිජ පැනල් සඳහා සාමාන්‍ය කාර්යක්ෂමතාව සියයට 18 ක් ලෙස වාර්තා කර ඇත.

තවමත්, සිලිකන් ගෝලීය වෙළඳපොළ ආධිපත්‍යය දැරීමට ප්‍රධාන හේතුව සාපේක්ෂව සරලයි. "ඒ සියල්ල පිරිවැයට වැටේ," ගොස් පැවසීය. "සූර්ය බලශක්ති වෙළඳපොළ ලාභම තාක්‍ෂණයෙන් බෙහෙවින් මෙහෙයවනු ලැබේ."

ස්ඵටිකරූපී සිලිකන් වොට් එකක සූර්ය බලශක්තිය නිපදවීමට ඩොලර් 0.24 සිට ඩොලර් 0.25 දක්වා වැය වන අතර එය අනෙකුත් තරඟකරුවන්ට වඩා අඩු බව ඇය පැවසුවාය. ෆස්ට් සෝලර් පැවසුවේ එහි කැඩ්මියම් ටෙලුරයිඩ් පැනල් නිෂ්පාදනය කිරීම සඳහා වොට් එකකට පිරිවැය තවදුරටත් වාර්තා නොකරන බවත්, 2015 සිට පිරිවැය “සැලකිය යුතු ලෙස පහත වැටී ඇති” බවත්ය - සමාගමවොට් එකකට ඩොලර් 0.46 ක වාර්තාගත පිරිවැයක්— සහ සෑම වසරකම පහත වැටීම දිගටම පවතී. සිලිකන් වල සාපේක්ෂ ලාභදායීතාවයට හේතු කිහිපයක් තිබේ. පරිගණක සහ ස්මාර්ට්ෆෝන් වලද භාවිතා වන අමුද්‍රව්‍ය පොලිසිලිකන්, කැඩ්මියම් සහ ටෙලුරයිඩ් සැපයුම්වලට වඩා පුළුල් ලෙස ලබා ගත හැකි සහ මිල අඩුය. සිලිකන් පැනල් සහ ඒ ආශ්‍රිත සංරචක සඳහා කර්මාන්තශාලා පරිමාණය වී ඇති බැවින්, තාක්ෂණය සෑදීමේ සහ ස්ථාපනය කිරීමේ සමස්ත පිරිවැය අඩු වී ඇත. චීන රජය ද දැඩි ලෙස ...සහාය සහ සහනාධාර සහිතරටේ සිලිකන් සූර්ය බලශක්ති අංශය - ඒ තරමටමසියයට 80ක් පමණලෝකයේ සූර්ය බලශක්ති නිෂ්පාදන සැපයුම් දාමයේ එක් කොටසක් දැන් චීනය හරහා දිව යයි.

පහත වැටෙන පැනල් පිරිවැය ගෝලීය සූර්ය උත්පාතයට හේතු වී ඇත. පසුගිය දශකය තුළ, ලෝකයේ මුළු ස්ථාපිත සූර්ය ධාරිතාව දස ගුණයකින් පමණ වැඩි වී ඇති අතර, එය 2011 දී මෙගාවොට් 74,000 ක් පමණ වූ අතර 2020 දී මෙගාවොට් 714,000 කට ආසන්න විය.අනුවජාත්‍යන්තර පුනර්ජනනීය බලශක්ති ඒජන්සිය. ලෝකයේ මුළු බලශක්තියෙන් හතෙන් එකක් පමණ එක්සත් ජනපදය සතු වන අතර, දැන් සූර්ය බලශක්තියවිශාලතම මූලාශ්‍රවලින් එකක්සෑම වසරකම ඇමරිකා එක්සත් ජනපදයේ ස්ථාපනය කරන ලද නව විදුලි ධාරිතාව.

නිෂ්පාදනය පුළුල් වන විට කැඩ්මියම් ටෙලුරයිඩ් සහ අනෙකුත් තුනී පටල තාක්ෂණයන්හි වොට් එකක පිරිවැය ද ඒ හා සමානව හැකිලෙනු ඇතැයි අපේක්ෂා කෙරේ. (පළමු සූර්යයා පවසයි(ඔහියෝ හි නව කම්හල විවෘත වූ විට, සමාගම සමස්ත සූර්ය බලශක්ති වෙළඳපොලේ වොට් එකකට අඩුම පිරිවැය ලබා දෙනු ඇත.) නමුත් කර්මාන්තයේ වත්මන් සැපයුම් දාම ගැටළු සහ ශ්‍රම උත්සුකයන් පැහැදිලි කරන පරිදි, පිරිවැය පමණක් වැදගත් වන එකම මිනුම නොවේ.

ෆස්ට් සෝලා හි ප්‍රධාන විධායක නිලධාරී මාර්ක් විඩ්මාර් පැවසුවේ සමාගමේ සැලසුම් කර ඇති ඩොලර් මිලියන 680 ක ව්‍යාප්තිය ස්වයංපෝෂිත සැපයුම් දාමයක් ගොඩනැගීමට සහ එක්සත් ජනපද සූර්ය කර්මාන්තය චීනයෙන් "විසන්ධි" කිරීමට විශාල උත්සාහයක කොටසක් බවයි. කැඩ්මියම් ටෙලුරයිඩ් පැනල් කිසිදු පොලිසිලිකන් භාවිතා නොකළද, සමුද්‍රීය නැව් කර්මාන්තයේ වසංගත-ප්‍රේරිත පසුබෑම් වැනි කර්මාන්තය මුහුණ දෙන වෙනත් අභියෝග ෆස්ට් සෝලා විසින් අත්විඳ ඇත. අප්‍රේල් මාසයේදී, ෆස්ට් සෝලා ආයෝජකයින්ට පැවසුවේ ඇමරිකානු වරායන්හි තදබදය ආසියාවේ එහි පහසුකම් වලින් පැනල් නැව්ගත කිරීම් වළක්වන බවයි. එක්සත් ජනපද නිෂ්පාදනය වැඩි කිරීම මඟින් සමාගමට භාණ්ඩ නැව් නොව එහි පැනල් නැව්ගත කිරීම සඳහා මාර්ග සහ දුම්රිය මාර්ග භාවිතා කිරීමට ඉඩ සැලසෙන බව විඩ්මාර් පැවසීය. සමාගමේ සූර්ය පැනල සඳහා පවතින ප්‍රතිචක්‍රීකරණ වැඩසටහන මඟින් එයට බොහෝ වාරයක් ද්‍රව්‍ය නැවත භාවිතා කිරීමට ඉඩ සලසයි, විදේශීය සැපයුම් දාම සහ අමුද්‍රව්‍ය මත යැපීම තවදුරටත් අඩු කරයි.

ෆස්ට් සෝලර් පැනල් නිපදවන අතරතුර, සමාගමේ සහ NREL හි විද්‍යාඥයින් දෙදෙනාම කැඩ්මියම් ටෙලුරයිඩ් තාක්ෂණය පරීක්ෂා කිරීම සහ වැඩිදියුණු කිරීම දිගටම කරගෙන යයි. 2019 දී, හවුල්කරුවන්නව ප්‍රවේශයක් වර්ධනය කළාඊටත් වඩා ඉහළ කාර්යක්ෂමතාවයක් ලබා ගැනීම සඳහා තුනී පටල ද්‍රව්‍ය තඹ සහ ක්ලෝරීන් සමඟ “මාත්‍රණය” කිරීම ඊට ඇතුළත් වේ. මෙම මස මුලදී, NRELප්‍රතිඵල නිවේදනය කළාකොලරාඩෝවේ ගෝල්ඩන් හි එළිමහන් පහසුකමේ වසර 25 ක ක්ෂේත්‍ර පරීක්ෂණයක. කැඩ්මියම් ටෙලුරයිඩ් පැනල් 12 කින් යුත් මාලාවක් එහි මුල් කාර්යක්ෂමතාවයෙන් සියයට 88 කින් ක්‍රියාත්මක වූ අතර එය දශක දෙකකට වැඩි කාලයක් පිටත වාඩි වී සිටි පැනලයකට ප්‍රබල ප්‍රතිඵලයකි. NREL නිකුතුවට අනුව, පිරිහීම “සිලිකන් පද්ධති කරන දේට අනුකූල වේ”.

NREL විද්‍යාඥ මැන්ස්ෆීල්ඩ් පැවසුවේ ඉලක්කය ස්ඵටිකරූපී සිලිකන් වෙනුවට කැඩ්මියම් ටෙලුරයිඩ් ආදේශ කිරීම හෝ එක් තාක්ෂණයක් අනෙකට වඩා උසස් ලෙස ස්ථාපිත කිරීම නොවන බවයි. "මම හිතන්නේ ඒ සියල්ලටම වෙළඳපොලේ ස්ථානයක් තියෙනවා, ඒ සෑම එකකටම තමන්ගේම යෙදුම් තියෙනවා," ඇය පැවසුවාය. "අපිට අවශ්‍ය වන්නේ සියලු ශක්තිය පුනර්ජනනීය ප්‍රභවයන් වෙත යාමටයි, ඒ නිසා ඒ අභියෝගයට මුහුණ දීමට අපට මේ සියලු විවිධ තාක්ෂණයන් ඇත්තෙන්ම අවශ්‍යයි."