បច្ចេកវិជ្ជាព្រះអាទិត្យមួយប្រភេទផ្សេងគ្នា ត្រៀមនឹងចេញជារូបរាងធំ

បន្ទះស្រូបពន្លឺព្រះអាទិត្យភាគច្រើនគ្របដណ្តប់លើដំបូល វាលស្រែ និងវាលខ្សាច់របស់ពិភពលោកសព្វថ្ងៃនេះមានធាតុផ្សំដូចគ្នា៖ ស៊ីលីកុនគ្រីស្តាល់។សម្ភារៈដែលផលិតពីប៉ូលីស៊ីលីកុនឆៅ មានរាងជា wafers និងខ្សែចូលទៅក្នុងកោសិកាពន្លឺព្រះអាទិត្យ ឧបករណ៍បំប្លែងពន្លឺព្រះអាទិត្យទៅជាអគ្គិសនី។ថ្មីៗនេះ ការពឹងផ្អែករបស់ឧស្សាហកម្មលើបច្ចេកវិទ្យាឯកវចនៈនេះបានក្លាយទៅជាការទទួលខុសត្រូវមួយ។ការស្ទះខ្សែសង្វាក់ផ្គត់ផ្គង់កំពុងថយចុះការដំឡើងថាមពលព្រះអាទិត្យថ្មីនៅទូទាំងពិភពលោក។អ្នកផ្គត់ផ្គង់ polysilicon សំខាន់ៗនៅក្នុងតំបន់ Xinjiang របស់ប្រទេសចិន —រង​ការ​ចោទ​ប្រកាន់​ពី​បទ​ប្រើ​កម្លាំង​ពលកម្ម​ដោយ​បង្ខំ​ពី​ជនជាតិ​អ៊ុយហ្គួរ— កំពុងប្រឈមមុខនឹងទណ្ឌកម្មពាណិជ្ជកម្មរបស់អាមេរិក។

ជាសំណាងល្អ ស៊ីលីកុនគ្រីស្តាល់មិនមែនជាវត្ថុធាតុតែមួយគត់ដែលអាចជួយទាញយកថាមពលពីព្រះអាទិត្យនោះទេ។នៅសហរដ្ឋអាមេរិក អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រ និងអ្នកផលិតកំពុងធ្វើការដើម្បីពង្រីកការផលិតបច្ចេកវិទ្យាថាមពលពន្លឺព្រះអាទិត្យ cadmium telluride ។Cadmium telluride គឺជាប្រភេទកោសិកាពន្លឺព្រះអាទិត្យ "ខ្សែភាពយន្តស្តើង" ហើយដូចដែលឈ្មោះនោះបានបង្ហាញ វាស្តើងជាងកោសិកាស៊ីលីកុនប្រពៃណី។សព្វថ្ងៃនេះបន្ទះដែលប្រើ cadmium tellurideផ្គត់ផ្គង់ប្រហែល 40 ភាគរយនៃទីផ្សារខ្នាតឧបករណ៍ប្រើប្រាស់របស់សហរដ្ឋអាមេរិក និងប្រហែល 5 ភាគរយនៃទីផ្សារថាមពលព្រះអាទិត្យពិភពលោក។ហើយ​ពួកគេ​ឈរ​ដើម្បី​ទទួល​បាន​អត្ថប្រយោជន៍​ពី​ការ​ប្រឈមមុខ​នឹង​ឧស្សាហ​កម្ម​ពន្លឺព្រះអាទិត្យ​ដ៏​ទូលំទូលាយ។

លោក Kelsey Goss អ្នកវិភាគស្រាវជ្រាវថាមពលព្រះអាទិត្យសម្រាប់ក្រុមប្រឹក្សាថាមពល Wood Mackenzie បាននិយាយថា "វាជាពេលវេលាដែលប្រែប្រួលយ៉ាងខ្លាំង ជាពិសេសសម្រាប់ខ្សែសង្វាក់ផ្គត់ផ្គង់ស៊ីលីកុនគ្រីស្តាល់ជាទូទៅ" ។"មានសក្តានុពលដ៏អស្ចារ្យសម្រាប់អ្នកផលិត cadmium telluride ដើម្បីដណ្តើមចំណែកទីផ្សារបន្ថែមទៀតនៅក្នុងឆ្នាំខាងមុខនេះ"។ជាពិសេស លោកស្រីបានកត់សម្គាល់ថា ចាប់តាំងពីវិស័យ cadmium telluride កំពុងតែមានការកើនឡើងរួចទៅហើយ។

កាលពីខែមិថុនា ក្រុមហ៊ុនផលិតថាមពលព្រះអាទិត្យ First Solar បាននិយាយថា វានឹងធ្វើវិនិយោគ 680 លានដុល្លារនៅក្នុងរោងចក្រថាមពលពន្លឺព្រះអាទិត្យ cadmium telluride ទីបីនៅភាគពាយព្យនៃរដ្ឋ Ohio។នៅពេលដែលឧបករណ៍នេះត្រូវបានបញ្ចប់នៅឆ្នាំ 2025 ក្រុមហ៊ុននឹងអាចផលិតបន្ទះសូឡាដែលមានតម្លៃ 6 ជីហ្គាវ៉ាត់នៅក្នុងតំបន់នេះ។វាគ្រប់គ្រាន់ដើម្បីផ្តល់ថាមពលដល់ផ្ទះរបស់អាមេរិកប្រហែល 1 លានខ្នង។ក្រុមហ៊ុនថាមពលពន្លឺព្រះអាទិត្យមួយផ្សេងទៀតដែលមានមូលដ្ឋាននៅរដ្ឋ Ohio គឺ Toledo Solar ថ្មីៗនេះបានចូលទីផ្សារហើយកំពុងផលិតបន្ទះ cadmium telluride សម្រាប់ដំបូលលំនៅដ្ឋាន។ហើយនៅក្នុងខែមិថុនា ក្រសួងថាមពលសហរដ្ឋអាមេរិក និងមន្ទីរពិសោធន៍ថាមពលកកើតឡើងវិញជាតិរបស់ខ្លួន ឬ NREL ។បានចាប់ផ្តើមកម្មវិធី 20 លានដុល្លារដើម្បីពន្លឿនការស្រាវជ្រាវ និងពង្រីកបណ្តាញផ្គត់ផ្គង់សម្រាប់ cadmium telluride ។គោលដៅមួយក្នុងចំណោមគោលដៅនៃកម្មវិធីគឺដើម្បីជួយការពារទីផ្សារពន្លឺព្រះអាទិត្យរបស់សហរដ្ឋអាមេរិកពីឧបសគ្គនៃការផ្គត់ផ្គង់សកល។

អ្នកស្រាវជ្រាវនៅ NREL និង First Solar ដែលពីមុនហៅថា Solar Cell Inc. បានធ្វើការជាមួយគ្នាតាំងពីដើមទសវត្សរ៍ឆ្នាំ 1990 ដើម្បីបង្កើតបច្ចេកវិទ្យា cadmium telluride.Cadmium និង Telluride គឺជាអនុផលនៃការរលាយរ៉ែស័ង្កសី និងចម្រាញ់ទង់ដែងរៀងៗខ្លួន។ខណៈពេលដែលស៊ីលីកុន wafers ត្រូវបានភ្ជាប់ជាមួយគ្នាដើម្បីបង្កើតកោសិកា នោះ cadmium និង telluride ត្រូវបានអនុវត្តជាស្រទាប់ស្តើងមួយ - ប្រហែលមួយភាគដប់នៃអង្កត់ផ្ចិតនៃសក់មនុស្ស - ទៅស្លាបព្រិលនៃកញ្ចក់ រួមជាមួយនឹងសម្ភារៈប្រើប្រាស់អគ្គិសនីផ្សេងទៀត។ក្រុមហ៊ុន First Solar ដែលឥឡូវនេះជាក្រុមហ៊ុនផលិតខ្សែភាពយន្តស្តើងជាងគេបំផុតរបស់ពិភពលោកបានផ្គត់ផ្គង់បន្ទះសម្រាប់ការដំឡើងថាមពលព្រះអាទិត្យនៅក្នុង 45 ប្រទេស។

អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រ NREL Lorelle Mansfield បាននិយាយថា បច្ចេកវិទ្យានេះមានគុណសម្បត្តិជាក់លាក់លើស៊ីលីកុនគ្រីស្តាល់។ជាឧទាហរណ៍ ដំណើរការខ្សែភាពយន្តស្តើងត្រូវការវត្ថុធាតុដើមតិចជាងវិធីសាស្ត្រដែលមានមូលដ្ឋានលើ wafer ។បច្ចេកវិទ្យាខ្សែភាពយន្តស្តើងក៏ស័ក្តិសមផងដែរសម្រាប់ការប្រើប្រាស់នៅក្នុងបន្ទះដែលអាចបត់បែនបាន ដូចជាបន្ទះដែលគ្របលើកាបូបស្ពាយ ឬយន្តហោះគ្មានមនុស្សបើក ឬត្រូវបានដាក់បញ្ចូលទៅក្នុងអគារ និងបង្អួច។សំខាន់ បន្ទះហ្វីលស្តើងដំណើរការបានល្អក្នុងសីតុណ្ហភាពក្តៅ ខណៈពេលដែលបន្ទះស៊ីលីកុនអាចឡើងកំដៅ និងមិនសូវមានប្រសិទ្ធភាពក្នុងការផលិតអគ្គិសនី។

ប៉ុន្តែស៊ីលីកុនគ្រីស្តាល់មានចំណុចខ្លាំងនៅក្នុងផ្នែកផ្សេងទៀត ដូចជាប្រសិទ្ធភាពជាមធ្យមរបស់ពួកគេ មានន័យថាភាគរយនៃពន្លឺព្រះអាទិត្យដែលបន្ទះស្រូប និងបំប្លែងទៅជាអគ្គិសនី។ជាប្រវត្តិសាស្ត្រ បន្ទះស៊ីលីកុនមានប្រសិទ្ធភាពខ្ពស់ជាងបច្ចេកវិទ្យា cadmium telluride ទោះបីជាគម្លាតកាន់តែរួមតូចក៏ដោយ។ បន្ទះស៊ីលីកុនដែលផលិតដោយឧស្សាហកម្មនាពេលបច្ចុប្បន្ននេះអាចសម្រេចបាននូវប្រសិទ្ធភាព១៨ ទៅ ២២ ភាគរយខណៈពេលដែលក្រុមហ៊ុន First Solar បានរាយការណ៍ពីប្រសិទ្ធភាពជាមធ្យម 18 ភាគរយសម្រាប់បន្ទះពាណិជ្ជកម្មថ្មីបំផុតរបស់ខ្លួន។

ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយ មូលហេតុចម្បងដែលស៊ីលីកុនបានគ្របដណ្តប់ទីផ្សារពិភពលោកគឺសាមញ្ញណាស់។Goss បាននិយាយថា "វាទាំងអស់គឺអាស្រ័យលើការចំណាយ" ។"ទីផ្សារថាមពលព្រះអាទិត្យមាននិន្នាការត្រូវបានជំរុញយ៉ាងខ្លាំងដោយបច្ចេកវិទ្យាថោកបំផុត" ។

នាងបាននិយាយថាស៊ីលីកុនគ្រីស្តាល់មានតម្លៃប្រហែល 0.24 ទៅ 0.25 ដុល្លារដើម្បីផលិតថាមពលពន្លឺព្រះអាទិត្យនីមួយៗដែលតិចជាងគូប្រជែងផ្សេងទៀត។ក្រុមហ៊ុន First Solar បាននិយាយថា ខ្លួនលែងរាយការណ៍ពីតម្លៃក្នុងមួយវ៉ាត់ ដើម្បីផលិតបន្ទះ cadmium telluride របស់វាទៀតហើយ មានតែការចំណាយនោះ "បានធ្លាក់ចុះយ៉ាងខ្លាំង" ចាប់តាំងពីឆ្នាំ 2015 នៅពេលដែលក្រុមហ៊ុនតម្លៃដែលបានរាយការណ៍គឺ 0.46 ដុល្លារក្នុងមួយវ៉ាត់- ហើយបន្តធ្លាក់ចុះជារៀងរាល់ឆ្នាំ។មានហេតុផលមួយចំនួនសម្រាប់តម្លៃថោកទាក់ទងគ្នារបស់ស៊ីលីកុន។វត្ថុធាតុដើមប៉ូលីស៊ីលីកុន ដែលត្រូវបានគេប្រើផងដែរនៅក្នុងកុំព្យូទ័រ និងស្មាតហ្វូន គឺអាចរកបានយ៉ាងទូលំទូលាយ និងមានតម្លៃថោកជាងការផ្គត់ផ្គង់សារធាតុ cadmium និង telluride ។ដោយសាររោងចក្រសម្រាប់បន្ទះស៊ីលីកុន និងសមាសធាតុពាក់ព័ន្ធបានកើនឡើង ការចំណាយសរុបនៃការបង្កើត និងដំឡើងបច្ចេកវិទ្យាបានធ្លាក់ចុះ។រដ្ឋាភិបាល​ចិន​ក៏​មាន​កម្លាំង​ខ្លាំង​ដែរ។បានគាំទ្រ និងឧបត្ថម្ភធនវិស័យសូឡាស៊ីលីកុនរបស់ប្រទេស — យ៉ាងច្រើនដូច្នេះប្រហែល 80 ភាគរយខ្សែសង្វាក់ផ្គត់ផ្គង់ការផលិតថាមពលពន្លឺព្រះអាទិត្យរបស់ពិភពលោកឥឡូវនេះដំណើរការឆ្លងកាត់ប្រទេសចិន។

ការចំណាយលើបន្ទះធ្លាក់ចុះបានជំរុញឱ្យមានការរីកចំរើននៃថាមពលពន្លឺព្រះអាទិត្យជាសកល។ក្នុងរយៈពេលមួយទសវត្សរ៍ចុងក្រោយនេះ សមត្ថភាពដំឡើងថាមពលពន្លឺព្រះអាទិត្យសរុបរបស់ពិភពលោកបានកើនឡើងជិតដប់ដង ពីប្រហែល 74,000 មេហ្គាវ៉ាត់ក្នុងឆ្នាំ 2011 ដល់ជិត 714,000 មេហ្គាវ៉ាត់ក្នុងឆ្នាំ 2020។យោង​ទៅ​តាមទីភ្នាក់ងារថាមពលកកើតឡើងវិញអន្តរជាតិ។សហរដ្ឋអាមេរិកមានចំនួនប្រហែល 1/7 នៃចំនួនសរុបរបស់ពិភពលោក ហើយព្រះអាទិត្យគឺឥឡូវនេះប្រភពធំបំផុតមួយ។នៃសមត្ថភាពអគ្គិសនីថ្មីដែលបានដំឡើងនៅសហរដ្ឋអាមេរិកជារៀងរាល់ឆ្នាំ។

ការចំណាយក្នុងមួយវ៉ាត់នៃ cadmium telluride និងបច្ចេកវិទ្យាខ្សែភាពយន្តស្តើងផ្សេងទៀតត្រូវបានគេរំពឹងថានឹងធ្លាក់ចុះដូចគ្នានៅពេលដែលការផលិតពង្រីក។(First Solar និយាយនៅពេលដែលរោងចក្រ Ohio ថ្មីរបស់ខ្លួនបើក ក្រុមហ៊ុននឹងផ្តល់តម្លៃទាបបំផុតក្នុងមួយវ៉ាត់នៅលើទីផ្សារថាមពលព្រះអាទិត្យទាំងមូល។) ប៉ុន្តែការចំណាយមិនមែនជាម៉ែត្រតែមួយគត់ដែលសំខាន់នោះទេ ដោយសារបញ្ហាខ្សែសង្វាក់ផ្គត់ផ្គង់បច្ចុប្បន្នរបស់ឧស្សាហកម្ម និងកង្វល់ការងារបានបញ្ជាក់យ៉ាងច្បាស់។

លោក Mark Widmar នាយកប្រតិបត្តិនៃក្រុមហ៊ុន First Solar បាននិយាយថា ការពង្រីកគម្រោង $680 លានដុល្លាររបស់ក្រុមហ៊ុននេះ គឺជាផ្នែកនៃកិច្ចខិតខំប្រឹងប្រែងធំជាងនេះ ដើម្បីកសាងខ្សែសង្វាក់ផ្គត់ផ្គង់ដែលគ្រប់គ្រាន់ដោយខ្លួនឯង និង "បំបែក" ឧស្សាហកម្មថាមពលពន្លឺព្រះអាទិត្យរបស់សហរដ្ឋអាមេរិកពីប្រទេសចិន។ទោះបីជាបន្ទះ cadmium telluride មិនប្រើសារធាតុប៉ូលីស៊ីលីកុនក៏ដោយ ក៏ក្រុមហ៊ុន First Solar មានអារម្មណ៍ថាមានបញ្ហាប្រឈមផ្សេងទៀតដែលប្រឈមមុខនឹងឧស្សាហកម្មនេះ ដូចជាការថយក្រោយដែលបណ្តាលមកពីជំងឺរាតត្បាតនៅក្នុងឧស្សាហកម្មដឹកជញ្ជូនតាមសមុទ្រ។កាលពីខែមេសា ក្រុមហ៊ុន First Solar បានប្រាប់វិនិយោគិនថាការកកស្ទះនៅកំពង់ផែអាមេរិកកំពុងរារាំងការដឹកជញ្ជូនបន្ទះពីគ្រឿងបរិក្ខាររបស់ខ្លួននៅអាស៊ី។Widmar បាននិយាយថា ការបង្កើនផលិតកម្មរបស់សហរដ្ឋអាមេរិកនឹងអនុញ្ញាតឱ្យក្រុមហ៊ុនប្រើប្រាស់ផ្លូវថ្នល់ និងផ្លូវដែកដើម្បីដឹកជញ្ជូនបន្ទះរបស់ខ្លួន មិនមែនកប៉ាល់ដឹកទំនិញនោះទេ។ហើយកម្មវិធីកែឆ្នៃដែលមានស្រាប់របស់ក្រុមហ៊ុនសម្រាប់បន្ទះស្រូបពន្លឺព្រះអាទិត្យរបស់ខ្លួនអនុញ្ញាតឱ្យវាប្រើឡើងវិញនូវសម្ភារៈជាច្រើនដង ដោយកាត់បន្ថយការពឹងផ្អែករបស់ខ្លួនទៅលើខ្សែសង្វាក់ផ្គត់ផ្គង់បរទេស និងវត្ថុធាតុដើម។

នៅពេលដែល First Solar បញ្ចេញបន្ទះ អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រទាំងក្រុមហ៊ុន និង NREL បន្តធ្វើតេស្ត និងកែលម្អបច្ចេកវិទ្យា cadmium telluride។នៅឆ្នាំ 2019 ដៃគូបានបង្កើតវិធីសាស្រ្តថ្មីមួយដែលពាក់ព័ន្ធនឹង "សារធាតុ doping" សម្ភារៈខ្សែភាពយន្តស្តើងជាមួយនឹងទង់ដែង និងក្លរីន ដើម្បីសម្រេចបាននូវប្រសិទ្ធភាពខ្ពស់ជាងនេះ។កាលពីដើមខែនេះ NRELបានប្រកាសលទ្ធផលនៃការធ្វើតេស្តវាលរយៈពេល 25 ឆ្នាំនៅឯកន្លែងខាងក្រៅរបស់ខ្លួននៅ Golden រដ្ឋ Colorado ។អារេ 12 បន្ទះនៃបន្ទះ cadmium telluride កំពុងដំណើរការនៅ 88 ភាគរយនៃប្រសិទ្ធភាពដើមរបស់វា ដែលជាលទ្ធផលដ៏រឹងមាំសម្រាប់បន្ទះដែលអង្គុយនៅខាងក្រៅអស់រយៈពេលជាង 2 ទសវត្សរ៍។ការរិចរិល "គឺស្របតាមអ្វីដែលប្រព័ន្ធស៊ីលីកុនធ្វើ" នេះបើយោងតាមការចេញផ្សាយ NREL ។

Mansfield ដែលជាអ្នកវិទ្យាសាស្ត្រ NREL បាននិយាយថា គោលដៅគឺមិនមែនដើម្បីជំនួសស៊ីលីកុនគ្រីស្តាល់ជាមួយ cadmium telluride ឬបង្កើតបច្ចេកវិទ្យាមួយឱ្យប្រសើរជាងបច្ចេកវិទ្យាផ្សេងទៀត។នាងបាននិយាយថា "ខ្ញុំគិតថាមានកន្លែងសម្រាប់ពួកគេទាំងអស់នៅក្នុងទីផ្សារ ហើយពួកគេម្នាក់ៗមានកម្មវិធីរបស់ពួកគេ"។"យើងចង់ឱ្យថាមពលទាំងអស់ទៅកាន់ប្រភពដែលអាចកកើតឡើងវិញបាន ដូច្នេះយើងពិតជាត្រូវការបច្ចេកវិទ្យាប្រភេទផ្សេងគ្នាទាំងនេះ ដើម្បីបំពេញបញ្ហាប្រឈមនោះ។"