Thin Film's Time in the Sun

Lágur framleiðslukostnaður ljósvökva sem nota þunnar filmur af kadmíum-tellúrid hálfleiðurum hefur lengi verið talinn hafa möguleika á að lyfta sólarorku úr sess stöðu sinni sem mjög dýr aflgjafi, sem skilar minna en tuttugasta úr 1% af raforku í Bandaríkjunum.



Sólarblett: Kadmíum-telluride þunnfilmu sólarplötur framleiddar af First Solar eru settar upp á þaki í Bamberg, Þýskalandi, af Blitzstrom, þýskum sólkerfissamþættara. Þunnfilmutæknin er farin að keppa við hefðbundna kísiltækni, sérstaklega í löndum eins og Þýskalandi, þar sem fjárhagslegur hvati er mikill.

Núna, eftir tvo áratugi þar sem kadmíum-telluríð tæknin var þjáð af lágu afköstum og áreiðanleikavandamálum, er hún skyndilega að olnboga sig inn á endurnýjanlega orkumarkaði og keppa við ráðandi sólartækni nútímans: sílikon sólarplötur. Fyrirtækið á bak við þennan tækniviðsnúning er byggt í Phoenix Fyrsta sólarorkan , sem segir að tæknin gæti á endanum verið samkeppnishæf við hefðbundnar jarðefnaeldsneytisgjafar raforku.





First Solar hefur safnað upp fjölda stórra samninga og fjárfestinga undanfarið ár fyrir þunnfilmutækni sína. First Solar lokaði 400 milljóna dala frumútboði í nóvember og gerði samning þremur mánuðum síðar um að útvega 40 megavatta sólarrafhlöðubú í Þýskalandi sem verður eitt það stærsta í heimi. Og fyrr í þessum mánuði afhjúpaði fyrirtækið að það hefur skrifað undir langtímasamninga við evrópska og kanadíska kaupendur um að útvega 685 megavött af einingum að verðmæti 1,28 milljarða dollara. Síðarnefnda talan er sérstaklega áhrifamikil í ljósi þess að allar sólareiningarverksmiðjurnar í Bandaríkjunum sendu minna en 200 megavött af sólarorku á síðasta ári.

Ken Zweibel, sem stýrði US National Renewable Energy Laboratory (NREL) Þunn kvikmyndasamstarfsáætlun í meira en áratug, segir að First Solar hafi brotist út úr pakkanum með því að ná samtímis ódýrri fjöldaframleiðslu og virðulegri afköstum. Zweibel, sem yfirgaf NREL í janúar til að stofna eigið þunnfilmufyrirtæki sem notar svipaða tækni, býst við meiri framförum á báðum vígstöðvum. Kadmíumtellúríð hefur skýra leið til kostnaðarsamkeppni með hefðbundinni orku, segir hann.

Margmiðlun

  • Skoðaðu myndir af þunnfilmu sólarplötum.

Þunnfilmuplötur eru framleiddar með því að setja grunna húðun af hálfleiðaraefnum í lag á gler, plast eða málm - sem virðist einfalt hugtak sem erfitt er að útfæra í stórum stíl. Sérstaklega virtust kadmíum-telluríð spjöld fullbúin fyrir fimm árum þegar BP Sól , armur olíufélagsins í London, lagði niður það sem hafði verið stærsta markaðssetning kadmíumtellúríðs.



skammtatölvu og dulkóðun

BP Solar hafði opnað kadmíum-telluride einingarverksmiðju árið 1998 sem ætlað er að framleiða átta megavött af einingum á ári, en hún fór aldrei yfir eitt megavatt. Það reyndist erfiðara að búa til kvikmyndir samkvæmt ströngum forskriftum en búist var við. Og fyrirtækið hafði áhyggjur af ímynd vörunnar, í ljósi notkunar á eitraða þungmálmnum kadmíum. Og BP hrasaði á markaðnum þegar skilvirknin sem fyrstu viðskiptalegu kadmíum-telluride einingarnar tóku til sín sólarorku fór úr 8 prósent skilvirkni í 6 prósent eftir aðeins nokkrar vikur á húsþökum.

First Solar, stofnað árið 1999 frá forvera sprotafyrirtæki sem heitir Solar Cells og með innrennsli upp á 250 milljónir dala frá Walmart stofnanda John Walton, hélt áfram að fínstilla framleiðsluferlið sitt. Fyrirtækið tók á áhyggjum af eiturhrifum kadmíums með því að búa til endurvinnsluáætlun sem tryggt er að taka til baka spjöld við lok endingartíma þeirra. Forsvarsmenn fyrirtækisins myndu ekki tjá sig um afkomuyfirlýsingu. En skjöl fyrirtækisins segja að það hafi smám saman aukið framleiðslu í fyrstu verksmiðju sinni í Perrysburg, OH, úr nokkur hundruð kílóvöttum af einingum á ári á fyrstu árum í 75 megavött á síðasta ári. First Solar framleiðir nú meira en 100 megavött af spjöldum á ári, þökk sé nýrri verksmiðju í Þýskalandi.

First Solar segir að það umbreyti tveggja til fjögurra feta glerplötum í tilbúnar einingar á 2,5 klukkustundum, með orkunýtni yfir 9 prósent, upp úr um 7 prósent árið 2004. Sú samsetning, segir First Solar, hafa minnkað kostnaður á watt úr ,94 árið 2004 í ,29 í dag - tímabil þar sem vaxandi eftirspurn eftir hágæða sílikoni hækkaði kostnaðinn við að framleiða sílikonplötur í á milli ,50 og ,00 á watt, eða meira.

Þýskir endurnýjanlega orkuframleiðendur eins og Juwi Sól , Gehrlicher hópur , og Eldingarstraumur byrjaði að nota First Solar einingar í stórum húsþökum og sólargörðum á vettvangi árið 2005. Í febrúar valdi Juwi Solar einingar First Solar fyrir 40 megavatta sólargarðinn sinn í Saxlandi; Þegar honum lýkur árið 2009 munu 550.000 First Solar einingar garðsins ná yfir svæði sem jafngildir 160 fótboltavöllum.



hvernig drekka kettir

Á Solar 2007 ráðstefnunni í Cleveland fyrr í þessum mánuði sagði First Solar COO Chip Hambro að fyrirtækið geri ráð fyrir að lækka verðið sem það rukkar fyrir einingar (öfugt við framleiðslukostnað þess) úr meira en á watt í dag í ,25 á watt eða minna innan þess. Fimm ár. Fyrirtækið myndi gera þetta að miklu leyti með því að auka enn frekar afköst eininganna.

Gangsetning Zweibel, PrimeStar Sól , með aðsetur í Golden, CO, er einnig að veðja á meiri skilvirkni. PrimeStar leitast við að markaðssetja flóknari einingarhönnun þróuð hjá NREL, sem hefur skilvirknimet fyrir frumur sem eru framleiddar á rannsóknarstofu á 16,5 prósentum (samanborið við 14,5 prósent fyrir bestu rannsóknarstofufrumur First Solar). Zweibel segir að kadmíumtellúríð tækni bjóði upp á skýra líkamlega leið til að lækka kostnað sólarorku úr 15 í 30 sent á kílóvattstund í dag í 5 sent á kílóvattstund – rétt yfir meðalkostnaði við kolaorku í Bandaríkjunum.

Hins vegar er upprunalega verksmiðjan First Solar í Ohio nú að mestu afskrifuð, sem þýðir tap á efnahagslegum ávinningi. Þar sem First Solar framleiðir meira úr nýju einingaverksmiðjunni sinni í Þýskalandi og þriðju verksmiðjunni sem er í gangi í Malasíu, gæti fyrirtækið haft meiri vinnu fyrir höndum til að standa við loforð sitt um að lækka verð sitt fyrir wött af einingu í minna en ,25.

fela sig

Raunveruleg Tækni

Flokkur

Óflokkað

Tækni

Líftækni

Tæknistefna

Loftslagsbreytingar

Menn Og Tækni

Silicon Valley

Tölvun

Mit News Tímaritið

Gervigreind

Rými

Snjallar Borgir

Blockchain

Eiginleikasaga

Alumni Prófíll

Alumni Tenging

Mit News Lögun

1865

Mín Skoðun

Messugötu 77

Hittu Höfundinn

Prófílar Í Rausnarskap

Sést Á Háskólasvæðinu

Alumni Bréf

Fréttir

Kosningar 2020

Með Vísitölu

Undir Hvelfingu

Brunaslanga

Óendanlegar Sögur

Tækniverkefni Heimsfaraldurs

Frá Forseta

Forsíðufrétt

Myndasafn

Mælt Er Með