Bacaan Akhir Pekan: Rencana Untuk Rantai Pasokan PV Eropa yang Lengkap

Dia'Ini adalah waktu yang menyenangkan untuk pembuatan PV, dengan industri surya global tampaknya telah menyadari kebutuhan akan rantai pasokan lokal di semua wilayah utamanya. Eropa, India, dan Amerika Serikat semuanya meluncurkan insentif besar dan menerapkan rencana untuk manufaktur yang terintegrasi secara vertikal pada skala yang sebanding dengan yang sudah ada dan berjalan di China.

Banyak inovasi awal dalam energi surya terjadi di Eropa, sebelum sebagian besar dunia'Kapasitas produksi untuk modul PV dan material terkait dipindahkan ke Asia selama dekade terakhir. Dan ketika Eropa kembali ingin membangun industri manufaktur PV lokal, itu'Jelas bahwa perusahaan yang terlibat ingin mempertahankan benua's reputasi sebagai pemimpin teknologi. Sejauh ini, sebagian besar rencana Eropa adalah memproduksi sel dan modul berdasarkan teknologi heterojungsi (HJT)– di antara konsep sel tercanggih yang saat ini sedang diproduksi dan mampu menghasilkan beberapa kinerja tertinggi.

"Di Eropa, HJT saat ini merupakan teknologi pilihan untuk pabrikan baru dan lini baru, daripada peningkatan dari PERC tipe-p," kata Karl Melkonyan, analis senior di IHS Markit."Dalam 15 hingga 20 tahun terakhir, teknologi HJT telah berkembang pesat, terus menurunkan biaya, meningkatkan efisiensi konversi, dan peningkatan kinerja lainnya, di samping stabilitas yang kuat dengan koefisien suhu yang sangat rendah. Penting juga untuk disebutkan bahwa masih ada ruang untuk perbaikan lebih lanjut."

Secara global, HJT akan menghadapi persaingan dari teknologi PERC yang sudah ada yang telah dioptimalkan biayanya dengan sangat baik, dan dari saingan utama tipe-n TOPCon, yang tidak seperti HJT dapat diproduksi pada jalur PERC yang diadaptasi."Baik HJT dan TOPCon masih harus mengembangkan dan meningkatkan beberapa proses manufaktur untuk mencapai daya saing biaya, dengan efisiensi yang lebih tinggi, throughput dan daya tahan yang lebih tinggi, waktu pemrosesan yang lebih singkat, biaya yang lebih rendah, dan kinerja keseluruhan yang lebih baik," tambah Melkonyan."saya tidak't berpikir hanya akan ada satu pemenang." Untuk Eropa, bagaimanapun, rencana manufaktur terbesar yang diumumkan sejauh ini, termasuk Meyer Burger di Jerman, REC Group dan Recom di Prancis, dan Enel di Italia, semuanya difokuskan pada HJT. Dan sementara pemain yang lebih mapan ini melanjutkan pekerjaan mengesankan mereka untuk meningkatkan dan mengoptimalkan teknologi sel silikon, ada banyak inovasi baru menunggu di sayap yang menjanjikan baik untuk mendukung rencana yang ada dan untuk memindahkan manufaktur PV ke arah yang baru.

teknologi HJT

Dengan teknologi seperti HJT yang mendekati batas efisiensi praktis sel surya silikon, industri sedang mencari bahan baru untuk mencapai kinerja yang lebih tinggi. Perovskites, paling sering disimpan di atas sel silikon untuk membuat perangkat tandem, telah muncul sebagai bahan yang paling menjanjikan di sini. Dan meskipun belum dikomersialkan dalam skala apa pun, sel tandem dan bahkan perovskit sendiri dilihat oleh banyak orang sebagai masa depan PV.

Perusahaan Oxford PV yang berbasis di Inggris/Jerman adalah salah satu pionir teknologi sel tandem, yang sudah mendekati tanda efisiensi 30 persen dengan perangkat skala laboratorium. Perusahaan berencana untuk memperkenalkan modul silikon perovskit yang diproduksi di lokasinya di Brandenburg, Jerman, ke pasar sebelum akhir tahun ini.– setelah melihat beberapa penundaan karena Covid dan kendala rantai pasokan terkait. Sejauh sel dasar silikon berjalan, Oxford PV berkomitmen kuat pada HJT sebagai pilihan terbaik dan melihat ini sebagai peluang bagi produsen Eropa untuk memimpin teknologi.

"Saat ini, wilayah lain sampai batas tertentu terjebak dengan produk lama di PERC, dan mereka ingin memperluasnya," kata CEO Oxford PV Frank Averdung."Di Eropa, kapasitas produksi saat ini sangat kecil, dan Anda tidak't memiliki produk warisan ini. Dan bagi kami, jika kami menginginkan efisiensi tertinggi, kami membutuhkan sel bawah dengan kinerja terbaik, dan itu tentu saja adalah HJT."

Polisilikon dan seterusnya

Dengan gangguan baru-baru ini, kenaikan harga, dan kekhawatiran atas kerja paksa, polisilikon'rantai pasokan s menawarkan demonstrasi kebutuhan produksi lokal dari awal sampai akhir. Sementara pemain mapan seperti Wacker dan Elkem memiliki kapasitas untuk memasok banyak polysilicon yang akan dibutuhkan oleh produsen Eropa di tahun-tahun mendatang, yang lain mencari cara untuk mengguncang ini, dan secara dramatis mengurangi biaya dalam prosesnya.

Startup Jerman Nexwafe sedang mengembangkan teknologi yang menjanjikan untuk menggantikan proses produksi polisilikon, yaitu penarikan dan penggergajian ingot, hanya dengan satu langkah dengan membuat wafer silikon langsung dari gas chlorosilane. Proses ini menjanjikan, menurut penciptanya, untuk memotong setengah biaya produksi wafer, dan untuk menghasilkan wafer yang lebih seragam dan berkualitas tinggi daripada yang dimungkinkan dengan teknologi saat ini. Pada akhir 2021 perusahaan mengangkat€39 juta dalam investasi dan berencana untuk meningkatkan kapasitas pembangkit listrik 500MW di lokasinya di Bitterfeld-Wolfen, Jerman pada awal 2024.

Teknologi film tipis baru juga menjanjikan untuk memangkas banyak biaya dan kerumitan yang's melekat untuk membuat modul PV silikon. Perusahaan Inggris Power Roll baru-baru ini menyelesaikan jalur produksi percontohan untuk teknologinya, yang menyimpan bahan sel surya ke dalam struktur microgroove yang unik. Dalam produksi percontohan, perusahaan bekerja dengan perovskite sebagai bahan sel, dan menargetkan aplikasi yang ringan dan terintegrasi."Kami memperkirakan bahwa ketika kami menskalakan, teknologi kami akan menjadi sekitar 50 persen lebih murah berdasarkan modal awal, dengan periode pengembalian 50 persen lebih pendek daripada PV silikon berat tradisional yang ada," kata CEO Power Roll Neil Spann.

Lokasi, lokasi, lokasi

Setelah menyelesaikan jalur 100MW di Brandenburg, Oxford PV merencanakan pabrik sel dan modul 2GW lebih lanjut, tetapi sejauh ini belum mengkonfirmasi di mana lokasinya."Kami terbuka untuk lokasi manapun. Tentu saja, kami adalah perusahaan Eropa, didirikan di Inggris dan kami memiliki operasi manufaktur di Jerman dan kami lebih suka tinggal," kata Averdung."Tetapi pada saat yang sama, kita tidak bisa menutup mata jika ada manfaat besar di lokasi lain."

Untuk memastikan bahwa itu tetap menarik bagi perusahaan yang mengembangkan teknologi PV baru ini, Eropa mungkin perlu meningkatkan permainannya dalam hal dukungan untuk peningkatan skala mereka."Jumlah yang dibutuhkan untuk meningkatkan situs kami di Jerman berarti kami harus mengumpulkan sekitar 100 juta euro. Dan saat ini, kami'melihat dukungan negara untuk mungkin 10 persen atau 12 persen dari itu," CEO Nexwafe Davor Sutija mengatakan kepada majalah pv."Dan dibandingkan dengan inisiatif pajak di Amerika Serikat, dengan program yang sekarang sedang berjalan di India, dan tingkat dukungan negara di Cina, ini membuat Eropa menjadi lamban dalam mendukung energi terbarukan."

Selain proyek percontohan yang mendemonstrasikan teknologi mereka, baik Nexwafe dan Power Roll sedang mengejar model bisnis melisensikan teknologi mereka ke produsen lain, daripada melakukan manufaktur sendiri; artinya mereka'tidak mungkin terikat dengan wilayah mana pun. India's Reliance New Energy Solar baru-baru ini diinvestasikan€25 juta di Nexwafe dan berencana untuk menerapkan teknologi pembuatan wafer dalam rencana ambisiusnya untuk rantai pasokan di India. Power Roll juga menjajaki pembuatan teknologi film tipis di India dengan mitra lokal Thermax.

Kedua perusahaan, bagaimanapun, mengatakan mereka melihat banyak peluang di Eropa dan tertarik untuk berperan di kawasan ini'industri PV."Kami akan mengembangkan generasi baru surya yang memiliki efisiensi sangat tinggi, termasuk dengan gradien doping, dan struktur baru. Dan kami percaya bahwa akan ideal untuk memiliki mitra di Eropa, untuk membawa inovasi baru tersebut ke pasar" kata Sutijah."Pada saat yang sama, pekerjaan kami dengan Reliance menunjukkan bahwa ada permintaan global untuk teknologi kami. Dan dari perspektif investasi, kita harus mampu bersaing secara global, dan menciptakan kemitraan strategis yang memungkinkan teknologi kita menyebar secepat mungkin."

Rantai nilai

Dengan teknologi perovskite-nya, Oxford PV juga berhati-hati agar tidak bergantung pada material yang kemungkinan akan kehabisan daya di wilayah mana pun."Kita'telah mempelajari bahan yang masuk ke sel perovskit kami untuk memastikan bahwa mereka'tersedia kembali dengan mudah, bahwa mereka'tersedia dari daerah non-konflik dan dalam jumlah yang cukup," kata perusahaan'CTO Chris Case."Perhitungan kami menunjukkan bahwa ada cukup untuk mengirimkan lebih dari 30TW teknologi perovskite, dan kami memiliki kemampuan dalam rantai pasokan Eropa, jika perlu, untuk memasok bahan-bahan penting ini, dan mereka'tersedia dari sumber primer."

Nextwafe's Sutija juga mencatat bahwa fasilitas yang direncanakan di Bitterfeld, di Jerman's "lembah matahari" akan dapat memperoleh gas chlorosilane dari fasilitas yang terletak tepat di sebelahnya.

Bahkan dengan bahan mentah yang tersedia, agar teknologi seperti ini dapat mencapai skala yang berarti, seluruh rantai pasokan juga perlu hadir– termasuk modul bill of material seperti kaca, bingkai dll."Kita perlu melihat pertumbuhan di seluruh rantai pasokan. Tidak ada rintangan teknologi untuk mencegah hal ini, ini tentang orang-orang yang memiliki kepercayaan di pasar dan bersedia untuk berinvestasi," kata Averdung."Yang perlu kita lakukan sekarang adalah memikirkan akselerasi, bukan? Dan saya pikir di sini politik dapat membantu."