Kebangkitan CIGS - Akhirnya?

Jika bangkitnya pasar energi surya ditulis sebagai sebuah novel fantasi, maka pembuat tembaga--selenide gallium indium-(CIGS) adalah anggota dari sebuah klan mitos dari jauh jauh yang terkenal sebagai pejuang yang telah berkumpul sengit kekuatan untuk membentuk kembali geopolitik kerajaan. Namun sejauh ini, pasukan besar ini belum terwujud.Tapi itu berjalan lebih dekat ke medan perang. Setelah bertahun-tahun penelitian dan pengembangan, bersama dengan janji-janji yang tidak terpenuhi, beberapa pembuat CIGS (atau variasi bahan yang sama) film tipis tampaknya akhirnya bersiap-siap. Solar Frontier, bagian dari Showa Shell, adalah membangun pabrik 900-MW di Jepang, kapasitas manufaktur yang bisa mengubah perusahaan kedalam CIGS pesaing paling tangguh. Pabrik baru, yang ketiga, akan membuat total kapasitas produksi tahunan perusahaan di 980 MW. Solar Frontier akan memulai menggelar panel musim gugur ini dan mencapai produksi massal dengan musim semi mendatang, kata Greg Ashley, pejabat kepala operasi yang baru untuk operasi Amerika Solar Frontier.

"Anda tidak dapat melakukan hal ini kecuali Anda adalah seorang pemain GW," kata Ashley dalam sebuah wawancara di Intersolar di San Francisco awal bulan ini. "Tidak Kita 1 cerita ini kita memiliki produk bankable yang tersedia saat kontraktor membutuhkan mereka."

Sementara itu di Lembah Silikon, MiaSole berjanji untuk memberikan panel surya dengan efisiensi 13 persen pada akhir tahun ini. Stion hanya mengumpulkan $ 70 juta untuk memperluas kapasitas pabrik dari 10 MW hingga 100 MW selama tahun depan, dan itu telah menandatangani kesepakatan pengembangan dan produksi dengan salah satu investor, Taiwan Semiconductor Manufacturing Co Dan last but not least, Solyndra sedang membangun pabrik berkat pinjaman $ 535.000.000 federal. Bulan lalu, perusahaan mengatakan akan meminjam $ 175.000.000 dari investor yang ada untuk mulai manufaktur di pabrik baru di kuartal keempat tahun ini dan meningkatkan produksi tahunan sampai setidaknya 300 MW pada akhir 2011.

Sulfurcell, sebuah perusahaan Jerman yang membuat panel-indium-tembaga sulfida dan didukung oleh Intel Capital, membangun pabrik 75 MW tahun lalu di Berlin dan mendirikan kantor AS tahun ini. Perusahaan ini bekerja pada sebuah proyek 3,8 kilowatt di sebuah sekolah di Los Angeles, kata Boris von Bormann, direktur Sulfurcell tentang penjualan untuk Amerika Utara. Avancis, yang membuat panel tembaga-indium-selenide, baru-baru ini memecahkan tanah pada pabrik 100-MW di Jerman.

Sementara CIS / CIGS produsen panel berkeinginan untuk mengumumkan kemajuan mereka, para pemain top di pasar hampir tidak bergerak dengan pengumuman ini. Produsen panel kristal silikon dengan kapasitas pabrik sekitar 1 GW atau lebih besar mendominasi pasar. Dan banyak lagi memiliki ratusan MW yang mereka miliki. Kemungkinan keberhasilan dari CIS / film tipis CIGS tetap merupakan bab tidak tertulis dalam cerita tentang teknologi surya.

"Kalau mereka bisa menghasilkan teknologi dengan harga yang kompetitif, maka hal selanjutnya adalah mendapatkan hak pasar. Saya pikir sebagian besar dari mereka tidak dalam posisi untuk melakukan itu namun karena mereka tidak memiliki volume produksi tinggi dan biaya yang tepat, "kata Finlay Colville, seorang analis senior di Solarbuzz. "Ketika Anda melihat pada 2010, Anda akan mulai melihat kapasitas produksi terpasang dan struktur biaya sedikit lebih jelas." 

 Yang jelas adalah bahwa pengembang teknologi CIGS perlu hanya satu cerita sukses untuk memenangkan proyek pengembang dan investor. Mereka membutuhkan mereka sendiri Pertama Solar, yang menghasilkan 1.011 MW panel surya kadmium-telluride tahun 2009, lebih dari manapun di seluruh dunia saingan. keberhasilan Pertama Solar telah membantu saluran lain kadmium-telluride pembuat film tipis penanaman modal dan proyek aura potensi besar meskipun perusahaan-perusahaan lain yang memiliki kapasitas startups produksi sama seperti sebagian besar perusahaan CIGS.

Bisakah Solar Frontier akan bahwa perusahaan CIGS model? Investasi $ 1 milyar untuk membangun pabrik 900-MW tentu langkah berani ke arah itu, mengingat perusahaan Jepang saat ini hanya memiliki 20 MW dan pembangkit 60 MW. Dengan menambahkan pabrik ketiga, Solar Frontier adalah poised untuk menjadi terbesar kedua produsen film tipis. Banyak film tipis startups memiliki pabrik dengan kurang dari 100 MW kapasitas tahunan.

Manufaktur adalah sebuah permainan skala. Memiliki kapasitas produksi yang besar dan menjalankan peralatan pabrik tanpa gangguan besar sangat penting untuk mengurangi biaya.

"Saya menganggapnya sebagai transisi besar ketika Anda bangun untuk lebih dari 100 MW dan mampu memproduksi dan menjual itu. Solar Frontier mungkin akan menjadi orang yang melakukannya pertama, "kata Robert Birkmire, direktur Institute for Konversi Energi di University of Delaware.

Berapa sebenarnya menghasilkan sebuah perusahaan bisa sangat berbeda dari kapasitas pabriknya, namun. Pada tahun 2009, perusahaan CIGS kolektif di seluruh dunia dikirim sekitar 43 MW dari panel surya, yang kebanyakan berasal dari Solar Frontier, Global Energi Matahari dan Honda, menurut GTM Penelitian.

Untuk memenangkan pelanggan, pemain CIGS harus menjual produk mereka dengan harga yang sebanding dengan mereka yang menggunakan kristal silikon atau kadmium-telluride. Jika mereka tidak bisa menawarkan harga terendah, maka mereka harus menunjukkan bahwa panel surya mereka dapat menghasilkan lebih banyak energi selama masa proyek, biasanya 25 tahun atau lebih, untuk membenarkan harga yang lebih tinggi.

Ada isn'ta formula standar untuk menghitung biaya produksi listrik tenaga surya lebih dari seumur hidup proyek, meskipun matematika yang biasanya mencakup biaya peralatan dan tenaga kerja untuk instalasi dan pemeliharaan dan memperhitungkan penurunan produksi secara bertahap kekuasaan sebagai usia panel surya. Kadang-kadang, pengembang proyek menempatkan banyak berfokus pada mendapatkan solar panel termurah yang tersedia (diukur dalam dolar per watt) daripada biaya produksi listrik (diukur dalam dolar per watt-jam).

"Seringkali, penting bagi partai untuk membangun dengan biaya serendah mungkin sementara pihak lain akan tertarik dalam menghasilkan energi yang lebih tinggi di akhir," kata von Bormann. "Ada sering merupakan putuskan di antara keduanya."

Pertama Surya mengatakan biaya produksi nya adalah $ 0,81 per watt pada kuartal pertama tahun ini, ketika efisiensi panel yang rata-rata 11,1 persen. Kristal Silikon panel surya membuat telah mampu memproduksi barang-barang mereka lebih dekat dengan biaya yang karena harga kontrak jangka panjang untuk silikon turun 50 persen 2008-2009. Pasar spot harga silikon dekat dengan $ 70 per kilogram tahun lalu, dan itu sekitar $ 55 per kg bulan ini, kata Bloomberg Energi Baru Keuangan. Efisiensi untuk panel surya silikon kristal pada kisaran pasar dari rendah ke tinggi remaja.

Mayor silikon kristal pembuat panel menjual produk mereka di sekitar di sekitar € 1,2 [US $ 1,19] per watt selama kuartal pertama tahun ini, menurut Bloomberg Energi Baru Keuangan. Harga naik ke 1,70 € per watt pada satu titik pada kuartal kedua karena pengembang yang bergegas untuk menyelesaikan proyek-proyek mereka di Jerman sebelum dikurangi insentif pemerintah Jerman mulai bulan ini, namun harga bisa drop lagi selama 12 bulan ke depan.

Ashley menolak untuk mengungkapkan biaya produksi Solar Frontier, tapi kata itu tidak serendah Pertama Solar untuk sekarang. Solar Frontier saat ini memproduksi panel dengan rata-rata 11,5 persen efisiensi, dan mengharapkan untuk memukul 14 persen pada tahun 2014, katanya. Panel hari ini dinilai pada 85 watt dan diukur 2 ft by 4 ft New panel dengan 90-watt dan di atas sedang mengalami pengujian UL sekarang. Pabrik 900-MW akan menggelar 3 ft by 4 ft panel, kata Ashley.

Pabrik menjual panel untuk distributor dan pengembang proyek atau kontraktor. Ia tidak ingin melakukan pembangunan proyek sendiri, peran yang memproduksi seperti Solar Pertama, SunPower dan Solon telah diambil pada.

Berbicara Poin

Jadi bagaimana meninggalkan startups dengan manufaktur kurang mungkin? Beberapa dari mereka mengklaim bahwa mereka sudah bisa bersaing dengan para pembuat panel silikon kristal harga - atau akan segera. Dan kemudian ada nilai jual yang tidak terkait langsung dengan harga panel ', seperti klaim bahwa panel CIGS tidak menurunkan dan kehilangan output daya mereka secepat panel surya kristal silikon. Atau kesesuaian panel CIGS untuk fasad bangunan karena mereka bisa terbungkus dengan bahan yang fleksibel, bukan dari kaca (meskipun CIGS pembuat panel mengatakan untuk sementara bahwa kebutuhan pasar bahan encapsulant lebih baik sebelum melakukan pergi dengan gelas karena kelembaban adalah musuh yang sangat mematikan untuk senyawa yang CIGS). SoloPower, misalnya, baru-baru ini mengumumkan baris pertama modul CIGS fleksibel untuk atap.

Sulfurcell percaya pengalaman dan produksi pabrik baru 75 MW akan memungkinkan untuk menang perintah dari installer dan distributor. Perusahaan pengiriman pertama mulai dari produksi pilot di tahun 2005 dan telah melihat sekitar 7 MW dari panel surya yang dipasang sejak, von Bormann kata. Ini pengiriman panel 65-watt pada efisiensi sekitar 8 persen. Sulfurcell berharap untuk meningkatkan efisiensi untuk sedikitnya 10 persen pada tahun 2011, ia menambahkan. Tujuannya adalah untuk mendapatkan menjadi 15 persen pada tahun 2015.

"Ada banyak pemain hype CIGS AS tetapi tidak banyak produk yang tersedia," kata von Bormann. Kami telah pengiriman modul sejak tahun 2005. Kami sudah menjual produk. Itu sesuatu untuk keuntungan kita. "

Perusahaan ini bereksperimen dengan menambahkan gallium dan selenium ke sel dalam rangka untuk meningkatkan efisiensi. Mendapatkan hak campuran bahan utama dalam proses manufaktur - untuk memastikan mereka merata sehingga lapisan memelihara ketebalan yang sama - sangat sulit, terutama bila menggunakan beberapa semikonduktor. Tapi pindah dari CIS untuk CIGS "benar-benar tidak begitu besar transisi," kata Birkmire.

Transisi besar, sebaliknya, adalah menjadi pesaing serius di pasar. Dan kompetisi yang baru saja dimulai.

Untuk menonton video wawancara dengan Surya Frontier Amerika Greg Ashley, dimana dia membahas poin yang dibuat di atas dan banyak lagi, memutar video di bawah ini.

Ucilia Wang adalah penulis lepas berbasis di California yang meliputi teknologi energi terbarukan dan kebijakan. Dia adalah editor di Greentech Media.