Нанотехнологии и интересные разработки
Рост активности американких компаний на рынке тонкопленочных солнечных элементов
Доля фотовольтаических тонкопленочных элементов на мировом рынке солнечных элементов составляет 20%, а в США – ~44%. По оценкам, общая емкость тонкопленочных фотовольтаических солнечных элементов, произведенных в мире к 2010 г., составит 3700 МВт (в США – 1127 МВт, в Японии – 1312 МВт, в Европе – 793 МВт, в Азии – 472 МВт.
Традиционно для тонкопленочных фотовольтаических (ФВ) элементов используются три материала – селенид медь индий галлия (copper indium gallium deselenide, CIGS), теллурид кадмия (CdTe) и аморфный кремний (a-Si). Доля ФВ рынка для этих материалов растет очень быстро (например, в США от 9,7% в 2003 г. до 44% в 2006 г.). Такой быстрый рост обусловлен в первую очередь активностью американских компаний First Solar (Питтсбург, шт. Огайо) в CdTe элементах и Uni-Solar (шт. Мичиган, США) в элементах из a-Si.
В табл. 1 представлены все компании США, проявляющие активность в области тонкопленочной фотовольтаики.
| a-Si и с-Si | CdTe | CIGS |
| Uni-Solar, шт. Мичиган | First Solar, шт. Огайо | Global Solar, шт. Аризона |
| Applied Materials, шт. Калифорния | Primestar Solar, шт. Колорадо | Miasole, шт.Калифорния |
| Power Films, шт. Айова | Ava Solar, Energy PV, шт. Нью-Джерси | Energy PV, шт. Нью-Джерси |
| Energy PV, шт. Нью-Джерси | Solar Fields, шт. Огайо | Ascentsolar, шт. Колорадо |
| MV Systems, шт. Колорадо | Canrom, Нью-Йорк | ISET, шт. Калифорния |
| XsunX, шт. Калифорния | Ascentool, шт. Калифорния | ITN/ES, шт. Колорадо |
| OptiSolar, шт.Калифорния | Nuvo Solar Energy, шт. Колорадо | Daystar, Нью-Йорк |
| Signet Solar, шт.Калифорния | Zia Watt Solar, шт. Техас | Nanosolar, шт. Калифорния |
| Nano PV, шт. Нью-Джерси | Heliovolt, шт. Техас | |
| MWOE Solar, шт. Огайо | Solo Power, шт. Калифорния | |
| Solexant, шт.Калифорния | Solyndra, шт. Калифорния | |
| Proto Flex, шт.Калифорния | RESI, шт. Нью-Джерси | |
| New Solar Ventures, шт. Новая Мексика | Light Solar, шт. Невада | |
| Innovalight, шт.Калифорния | Dow Chemical, шт. Мичиган | |
| Nanogram, шт.Калифорния | Stion, шт. Калифорния | |
| Soltaix, шт.Калифорния |
16 компаний США приступили к разработкам и коммерциализации ФВ изделий на основе a-Si и c-Si тонких пленок. Лидером среди них является компания Uni-Solar, которая в 2006 г. установила солнечных модулей общей электрической мощностью 60 МВт. Затем идет Applied Materials, которая поставляет солнечные модули на основе а-Si/nano-Si. Applied Materials продала в Китай, Индию, Германию, Испанию и Тайвань солнечных модулей на общую электричекую мощность 200 МВт.
Лидер среди поставщиков CdTe ФВ модулей – компания First Solar – имеет производство в США (Питтсбург), недавно запустила производство на новом заводе в Германии и планирует в 2009 г. начать производство на заводе в Малазии. Глобальная цель компании – к 2009 г. «наработать» солнечных элементов общей мощностью 450 МВт. Наращивая мощность производимых солнечных модулей, First Solar непрерывно снижает удельную стоимость генерируемой ими электроэнергии (от 2,94 долл./Вт (6МВт) в 2004 г. до 1,25 долл./Вт (90 МВт) в 2006 г.). Цель компании – достичь 0,70 долл./Вт к 2012 г. Эта цена, вероятнее всего, будет соответствовать т.н. «сетевому паритету», когда стоимость солнечной энергии сравняется со стоимостью энергии, вырабатываемой тепловыми электростанциями.
Пять компаний в мире в настоящее время предлагают коммерческие солнечные элементы на основе CIGS тонких пленок. Это Wurth Solar (Германия), Global Solar (США), Honda (Япония), Showa Shell (Япония) и Sulfurcell (Германия). Емкость производства в этих компаниях находится в диапазоне от 5 до 27 МВт/год. Но еще 34 компании активно разрабатывают тонкопленочную ФВ технологию.
По мере усовершенствования тонкопленочной ФВ технологии солнечные панели на их основе становятся все больших размеров. First Solar совместно с Juwi Solar Германия) устанавливает 40 МВт CdTe солнечную панель (стоимостью 130 млн. евро) в Саксонии (Германия). В настоящее время установлена 6 МВт панель, проект будет завершен полнотью в начале 2009 г. Удельная стоимость вырабатываемой электрической мощности на установленной части системы – 3,25 евро/Вт.
На рисунке – тонкопленочная ФВ солнечная панель емкостью 80 кВт, изготовленная компанией Honda, которая установлена на одном из зданий в Японии.
CIGS тонкопленочная ФВ солненая панель на фасаде здания в Японии
И… совершенно «сногсшибательная» новость от японской компании Sharp: начато строительство 1000 МВт тонкопленочного солнечного хозяйства в Японии со сроком завершения в 2010 г.
Автор – С.Т.К.
По материалам статьи Bolko von Roedern и Harin S. Ullal в февральском выпуске журнала Solid State Technology, 2008 г.
nanonewsnet.ru