211service.com
Tijd van dunne film in de zon
De lage productiekosten van fotovoltaïsche cellen die gebruikmaken van dunne films van cadmiumtelluride-halfgeleider, worden al lang gezien als potentieel om zonne-energie uit zijn nichestatus te halen als een zeer dure stroombron, die minder dan een twintigste van 1 procent van de Amerikaanse elektriciteit levert.
Zonnestorm: Cadmiumtelluride dunne-film zonnepanelen gemaakt door First Solar worden geïnstalleerd op een dak in Bamberg, Duitsland, door Blitzstrom, een Duitse zonnesysteemintegrator. Dunnefilmtechnologie begint te concurreren met traditionele siliciumtechnologie, vooral in landen als Duitsland, waar de financiële prikkels sterk zijn.
Nu, na twee decennia waarin de cadmiumtelluridetechnologie werd achtervolgd door een laag vermogen en betrouwbaarheidsproblemen, baant het zich plotseling een weg naar de markten voor hernieuwbare energie en concurreert het met de dominante zonnetechnologie van vandaag: siliciumzonnepanelen. Het bedrijf achter deze technologische ommekeer is gevestigd in Phoenix eerste zonne- , waarin staat dat de technologie uiteindelijk kostenconcurrerend kan zijn met conventionele fossiele brandstoffen.
First Solar heeft het afgelopen jaar een reeks grote contracten en investeringen binnengehaald voor zijn dunnefilmtechnologie. First Solar sloot in november een beursgang van $ 400 miljoen en sloot drie maanden later een deal voor de levering van een 40 megawatt zonnepaneelpark in Duitsland dat een van 's werelds grootste zal worden. En eerder deze maand maakte het bedrijf bekend dat het langetermijncontracten heeft getekend met Europese en Canadese kopers voor de levering van 685 megawatt aan modules ter waarde van $ 1,28 miljard. Dit laatste cijfer is vooral indrukwekkend als je bedenkt dat alle zonnemodulefabrieken in de Verenigde Staten vorig jaar minder dan 200 megawatt aan fotovoltaïsche energie hebben geleverd.
Ken Zweibel, die de U.S. National Renewable Energy Laboratory (NREL) leidde Thin Film Partnership-programma voor meer dan een decennium, zegt dat First Solar uit het peloton is doorgebroken door tegelijkertijd goedkope massaproductie en een respectabel vermogen te realiseren. Zweibel, die in januari NREL verliet om zijn eigen dunnefilmbedrijf met vergelijkbare technologie te lanceren, verwacht op beide fronten meer verbetering. Cadmiumtelluride heeft een duidelijke route naar kostenconcurrentievermogen met conventionele energie, zegt hij.
Multimedia
Bekijk afbeeldingen van dunnefilm zonnepanelen.
Dunne-filmpanelen worden geproduceerd door ondiepe coatings van halfgeleidermaterialen op platen van glas, plastic of metaal aan te brengen - een schijnbaar eenvoudig concept dat moeilijk op grote schaal te implementeren is. Vooral cadmiumtelluride-panelen leken vijf jaar geleden klaar toen BP Solar , een tak van de in Londen gevestigde oliemaatschappij, stopte met wat de grootste poging tot commercialisering van cadmiumtelluride was geweest.
BP Solar had in 1998 een fabriek voor cadmiumtelluride-modules geopend die was ontworpen om acht megawatt aan modules per jaar te produceren, maar nooit meer dan één megawatt bedroeg. Het maken van films volgens veeleisende specificaties bleek moeilijker dan verwacht. En het bedrijf maakte zich zorgen over het imago van het product, gezien het gebruik van het giftige zware metaal cadmium. En BP struikelde op de markt toen de efficiëntie waarmee de eerste commerciële cadmiumtelluride-modules zonne-energie absorbeerden, na slechts een paar weken op daken daalde van 8 procent efficiëntie naar 6 procent.
First Solar, opgericht in 1999 vanuit een voorganger, genaamd Solar Cells, en met een infuus van $ 250 miljoen van Walmart-oprichter John Walton, bleef zijn productieproces aanpassen. Het bedrijf nam de bezorgdheid over de toxiciteit van cadmium weg door een recyclingprogramma op te zetten dat gegarandeerd panelen aan het einde van hun levensduur terugneemt. Ambtenaren van het bedrijf zouden geen commentaar geven voorafgaand aan een winstverklaring. Maar bedrijfsdocumenten zeggen dat het de productie in zijn eerste fabriek in Perrysburg, OH, geleidelijk opvoerde van een paar honderd kilowatt aan modules per jaar in de beginjaren tot 75 megawatt vorig jaar. Dankzij een nieuwe fabriek in Duitsland produceert First Solar nu meer dan 100 megawatt aan panelen per jaar.
First Solar zegt dat het twee-bij-vier-voet glasplaten in 2,5 uur transformeert in kant-en-klare modules, met een energie-efficiëntie van meer dan 9 procent, een stijging van ongeveer 7 procent in 2004. Die combinatie, beweert First Solar, heeft gesneden de kosten per watt van $ 2,94 in 2004 tot $ 1,29 vandaag - een periode waarin de groeiende vraag naar hoogwaardig silicium de productiekosten van siliciumpanelen opdreef tot tussen $ 2,50 en $ 3,00 per watt, of meer.
Duitse ontwikkelaars van hernieuwbare energie zoals Juwi Solar , Gehrlicher groep , en Bliksemstroom begon in 2005 met het gebruik van First Solar-modules in grote dakinstallaties en veldgebaseerde zonneparken. In februari koos Juwi Solar de modules van First Solar voor zijn 40-megawatt-zonnepark in Saksen; na voltooiing in 2009 zullen de 550.000 First Solar-modules van het park een oppervlakte beslaan die gelijk is aan 160 voetbalvelden.
Op de Solar 2007-conferentie in Cleveland eerder deze maand zei First Solar COO Chip Hambro dat het bedrijf verwacht de prijs die het voor modules in rekening brengt (in tegenstelling tot de productiekosten) te verlagen van meer dan $ 2 per watt vandaag tot $ 1,25 per watt of minder binnen vijf jaar. Het bedrijf zou dit grotendeels doen door het vermogen van de modules verder te vergroten.
de start van Zweibel, PrimeStar Solar , gevestigd in Golden, CO, zet ook in op een hogere efficiëntie. PrimeStar streeft naar het commercialiseren van een meer geavanceerd moduleontwerp dat is ontwikkeld bij NREL, dat het efficiëntierecord voor in het laboratorium gemaakte cellen op 16,5 procent heeft (vergeleken met 14,5 procent voor de beste laboratoriumcellen van First Solar). Zweibel zegt dat cadmiumtelluridetechnologie een duidelijk fysiek pad biedt om de kosten van zonne-energie te verlagen van 15 tot 30 cent per kilowattuur vandaag tot 5 cent per kilowattuur - net boven de gemiddelde kosten van kolengestookte energie in de Verenigde Staten.
De oorspronkelijke fabriek van First Solar in Ohio is nu echter grotendeels afgeschreven, wat het verlies van een economisch voordeel betekent. Aangezien First Solar meer produceert uit zijn nieuwe modulefabriek in Duitsland en een derde fabriek die in bedrijf is in Maleisië, heeft het bedrijf mogelijk meer werk te doen om zijn belofte na te komen om de prijs voor een watt module te verlagen tot minder dan $ 1,25.