Өнөөдөр дэлхийн дээвэр, талбай, элсэн цөлийг бүрхсэн ихэнх нарны хавтан нь ижил найрлагатай: талст цахиур.Полисиликон түүхий эдээр хийсэн материал нь нимгэн талст ялтас хэлбэртэй, утсаар холбогдсон нарны гэрлийг цахилгаан болгон хувиргах төхөөрөмж юм.Сүүлийн үед салбар энэ өвөрмөц технологиос хамааралтай байгаа нь ямар нэгэн хариуцлага хүлээх болсон.Нийлүүлэлтийн сүлжээний гацааудааширч байнадэлхий даяар шинэ нарны суурилуулалт.Хятадын Шинжаан бүс нутаг дахь полициликоны гол нийлүүлэгчид —Уйгуруудаас албадан хөдөлмөр ашигласан хэрэгт буруутгагдаж байна- АНУ-ын худалдааны хориг арга хэмжээ тулгараад байна.
Аз болоход талст цахиур нь нарны энергийг ашиглахад туслах цорын ганц материал биш юм.АНУ-д эрдэмтэд, үйлдвэрлэгчид кадми теллуридын нарны технологийн үйлдвэрлэлийг өргөжүүлэхээр ажиллаж байна.Кадми теллурид нь "нимгэн хальс" нарны зайны нэг төрөл бөгөөд нэрнээс нь харахад энэ нь уламжлалт цахиурын эсээс хамаагүй нимгэн юм.Өнөөдөр кадми теллурид ашиглан хавтан40 орчим хувийг хангадагАНУ-ын нийтийн хэрэглээний зах зээл, дэлхийн нарны зах зээлийн 5 орчим хувийг эзэлдэг.Тэд нарны эрчим хүчний салбарт тулгарч буй салхины үр шимийг хүртэх болно.
"Вуд Маккензи" эрчим хүчний зөвлөх группийн нарны судалгааны шинжээч Келси Госс "Энэ бол маш тогтворгүй цаг үе, ялангуяа болор цахиурын нийлүүлэлтийн сүлжээний хувьд.""Ирэх онд кадми теллуридын үйлдвэрлэгчид зах зээлд илүү их хувийг эзлэх боломж их байна."Ялангуяа кадми теллуридын салбар аль хэдийн өргөжин тэлж байгаа тул тэр тэмдэглэв.
6-р сард нарны үйлдвэрлэгч First Solar үүнийг хийх болно гэж мэдэгдсэн680 сая долларын хөрөнгө оруулалт хийнэбаруун хойд Огайо дахь кадми теллуридын нарны гурав дахь үйлдвэрт.Тус байгууламж 2025 онд ашиглалтад орсноор тус компани 6 гигаваттын нарны зай хураагуур хийх боломжтой болно.Энэ нь ойролцоогоор 1 сая америк байшинг эрчим хүчээр хангахад хангалттай юм.Охайо мужид төвтэй өөр нэг нарны эрчим хүчний фирм Toledo Solar саяхан зах зээлд нэвтэрч, орон сууцны дээвэр дээр кадми теллуридын хавтанг хийж байна.Мөн 6-р сард АНУ-ын Эрчим хүчний яам болон түүний Сэргээгдэх эрчим хүчний үндэсний лаборатори буюу NREL,20 сая ам.долларын хөтөлбөр хэрэгжүүлж эхэлсэнсудалгааг хурдасгаж, кадми теллуридын нийлүүлэлтийн сүлжээг хөгжүүлэх.Хөтөлбөрийн нэг зорилго нь АНУ-ын нарны зах зээлийг дэлхийн нийлүүлэлтийн хязгаарлалтаас тусгаарлахад туслах явдал юм.
Өмнө нь Solar Cell Inc гэж нэрлэгддэг NREL болон First Solar компанийн судлаачид 1990-ээд оны эхэн үеэс эхлэн хамтран ажиллаж ирсэн.кадми теллуридын технологи.Кадми болон теллурид нь цайрын хүдэр хайлуулах, зэсийг цэвэршүүлэх зэрэгт тус тус ордог.Цахиурын ялтсуудыг хооронд нь холбож эсийг хийдэг бол кадми, теллуридыг хүний үсний диаметрийн аравны нэгтэй тэнцэх хэмжээний нимгэн давхарга болон бусад цахилгаан дамжуулагч материалын хамт шилэн аяганд түрхдэг.Өдгөө дэлхийн хамгийн том нимгэн хальс үйлдвэрлэгч First Solar компани 45 улсад нарны эрчим хүч суурилуулах хавтан нийлүүлжээ.
Энэхүү технологи нь талст цахиураас тодорхой давуу талтай гэж NREL-ийн эрдэмтэн Лорел Мансфилд хэлэв.Жишээлбэл, нимгэн хальсан процесс нь вафер дээр суурилсан аргаас бага материал шаарддаг.Нимгэн хальсны технологи нь үүргэвч, дроныг бүрхсэн эсвэл барилгын фасад, цонхонд суурилуулсан уян хатан хавтангуудад ашиглахад маш тохиромжтой.Хамгийн чухал нь нимгэн хальсан хавтан нь халуун температурт илүү сайн ажилладаг бол цахиур хавтан нь хэт халж, цахилгаан үйлдвэрлэхэд үр ашиг багатай байдаг гэж тэр хэлэв.
Гэхдээ талст цахиур нь дундаж үр ашиг гэх мэт бусад салбарт илүү давуу талтай байдаг бөгөөд энэ нь хавтангууд шингээж, цахилгаан болгон хувиргадаг нарны гэрлийн хувийг илэрхийлдэг.Түүхийн хувьд цахиур хавтан нь кадми теллуридын технологитой харьцуулахад өндөр үр ашигтай байсан ч ялгаа багасч байна. Өнөөдрийн үйлдвэрийн аргаар үйлдвэрлэсэн цахиур хавтан нь18-22 хувь, харин First Solar нь хамгийн сүүлийн үеийн арилжааны хавтангуудынхаа дундаж үр ашгийг 18 хувь гэж мэдээлсэн.
Гэсэн хэдий ч цахиур дэлхийн зах зээлд ноёрхсон гол шалтгаан нь харьцангуй энгийн."Энэ бүхэн өртөгөөс шалтгаална" гэж Госс хэлэв."Нарны эрчим хүчний зах зээл хамгийн хямд технологид тулгуурлах хандлагатай байдаг."
Талст цахиур нь нарны эрчим хүчийг нэг ватт үйлдвэрлэхэд ойролцоогоор 0.24-0.25 доллар зарцуулдаг бөгөөд энэ нь бусад өрсөлдөгчдөөс бага юм.First Solar компани кадми теллуридын хавтанг үйлдвэрлэхэд ногдох зардлынхаа талаар мэдээлэхээ больсон бөгөөд 2015 оноос хойш зардал "их хэмжээгээр буурсан" гэж мэдэгдэв.Нэг ватт нь 0.46 долларын өртөгтэй гэж мэдээлсэн- мөн жил бүр буурсаар байна.Цахиур харьцангуй хямд байх хэд хэдэн шалтгаан бий.Компьютер, ухаалаг гар утсанд ч хэрэглэгддэг полисиликон түүхий эд нь кадми, теллуридын нийлүүлэлтээс илүү өргөн тархсан бөгөөд хямд байдаг.Цахиур хавтан болон холбогдох эд ангиудын үйлдвэрүүд өргөжихийн хэрээр уг технологийг үйлдвэрлэх, суурилуулах нийт зардал буурчээ.Хятадын засгийн газар ч гэсэн маш их зүйл хийсэндэмжиж, татаас олгодогтус улсын цахиурын нарны салбар - маш их80 орчим хувьДэлхийн нарны эрчим хүчний үйлдвэрлэлийн нийлүүлэлтийн сүлжээ одоо Хятадаар дамждаг.
Самбарын үнэ буурсан нь дэлхийн нарны эрчим хүчийг бий болгосон.Сүүлийн 10 жилийн хугацаанд дэлхийн нарны нийт суурилагдсан хүчин чадал 2011 онд 74,000 мегаватт байсан бол 2020 онд бараг 714,000 мегаватт болж, бараг арав дахин нэмэгджээ.дагууОлон улсын сэргээгдэх эрчим хүчний агентлаг.АНУ дэлхийн нийт эрчим хүчний долооны нэг орчим хувийг эзэлдэг бөгөөд нарны эрчим хүч одоо байнахамгийн том эх сурвалжуудын нэг юмАНУ-д жил бүр шинээр суурилуулсан цахилгаан эрчим хүчний .
Кадми теллурид болон бусад нимгэн хальсан технологийн нэг ватт өртөг нь мөн адил үйлдвэрлэл өргөжин тэлэхийн хэрээр буурах төлөвтэй байна.(Эхний Нар хэлж байнаОхайогийн шинэ байгууламж ашиглалтад орсноор тус компани нарны эрчим хүчний зах зээл дээрх хамгийн бага зардлаар нэг ваттыг нийлүүлэх болно.) Гэхдээ энэ салбарын өнөөгийн ханган нийлүүлэлтийн сүлжээ болон хөдөлмөрийн асуудал тодорхой харагдаж байгаа тул өртөг нь цорын ганц чухал үзүүлэлт биш юм.
First Solar компанийн гүйцэтгэх захирал Марк Видмар хэлэхдээ, тус компанийн 680 сая долларын өртөгтэй өргөтгөл хийхээр төлөвлөж байгаа нь бие даасан ханган нийлүүлэлтийн сүлжээ байгуулах, АНУ-ын нарны эрчим хүчний салбарыг Хятадаас "салгах" томоохон хүчин чармайлтын нэг хэсэг юм.Хэдийгээр кадми теллуридын хавтангууд нь ямар ч полисилик ашигладаггүй ч First Solar нь далайн тээврийн салбарт тахал өвчний улмаас үүссэн хоцрогдол зэрэг салбарт тулгарч буй бусад сорилтуудыг мэдэрсэн.Дөрөвдүгээр сард First Solar компани хөрөнгө оруулагчдад Америкийн боомтуудын түгжрэл нь Ази дахь үйлдвэрүүдээс хавтан тээвэрлэлтийг саатуулж байна гэж хэлсэн.АНУ-ын үйлдвэрлэлийг нэмэгдүүлснээр тус компани нь ачааны хөлөг онгоц биш, харин авто зам, төмөр зам ашиглан хавтангаа тээвэрлэх боломжтой болно гэж Видмар хэлэв.Мөн тус компанийн одоо байгаа нарны хавтанг дахин боловсруулах хөтөлбөр нь материалыг олон дахин дахин ашиглах боломжийг олгож, улмаар гадаад нийлүүлэлтийн сүлжээ, түүхий эдээс хамааралтай байдлаа бууруулж байна.
First Solar хавтан үйлдвэрлэх явцад тус компанийн болон NREL-ийн эрдэмтэд кадми теллуридын технологийг туршиж, сайжруулсаар байна.2019 онд түншүүдшинэ хандлагыг боловсруулсанЭнэ нь нимгэн хальсан материалыг зэс, хлороор "допинг" хийж, илүү өндөр үр ашигтай ажиллахад хүргэдэг.Энэ сарын эхээр NRELүр дүнгээ зарлалааКолорадо мужийн Голден дахь гадаа байгууламжид 25 жилийн турш хээрийн туршилт хийсэн.12 самбар бүхий кадми теллуридын хавтангууд анхны үр ашгийнхаа 88 хувьтай ажиллаж байсан нь 20 гаруй жилийн турш гадаа суусан хавтангийн хувьд хүчтэй үр дүн юм.Энэхүү доройтол нь "цахиурын системүүдтэй нийцэж байгаа" гэж NREL-ийн хувилбарт дурджээ.
NREL-ийн эрдэмтэн Мэнсфилд хэлэхдээ, зорилго нь болор цахиурыг кадми теллуридээр солих эсвэл нэг технологийг нөгөөгөөсөө давуу болгох явдал биш юм."Миний бодлоор зах зээл дээр тэд бүгдэд зориулсан газар байдаг бөгөөд тэд тус бүр өөрийн хүсэлттэй байдаг" гэж тэр хэлэв."Бид бүх эрчим хүчийг сэргээгдэх эх үүсвэр рүү шилжүүлэхийг хүсч байгаа тул энэ сорилтыг даван туулахын тулд бидэнд эдгээр бүх төрлийн технологи хэрэгтэй байна."
Шуудангийн цаг: 2021 оны 9-р сарын 17