Ogniwa CIGS wchodzą na rynek

Ogniwa te wytwarzane są na giętkich substratach w technologii cienkowarstwowej na bazie CIGS (Copper, Indium, Gallium, Selenide), czyli stopu miedzi, indu, galu oraz selenu. Mimo iż nie jest to pierwsza firma, która uzyskała wydajność powyżej 10% dla tego typu elementów, to jednak dotychczas były to głównie wyniki laboratoryjne lub osiągnięte dla pojedynczych elementów. Dotychczas kilku firmom udało się uzyskać sprawność dochodzącą do parunastu procent, mimo to żadna z nich nie była w stanie wdrożyć swojej technologii do produkcji masowej. Fotoogniwa firmy Globar Solar Energy są więc pierwszym przypadkiem, gdy tak wysoka wydajność cechuje elementy produkowane przemysłowo.

Rosnąca konkurencja na rynku

Światowy rynek ogniw fotowoltaicznych odznaczał się dużym wzrostem w roku 2007, zarówno pod względem liczby instalacji, jak i produkcji. Firma Global Solar Energy chce skorzystać na tym i aktywnie inwestuje w rozwój możliwości produkcyjnych. Nowa fabryka ogniw słonecznych w Tucson (USA) rozpoczęła produkcję na początku tego roku, natomiast kolejny ośrodek produkcyjny, w Niemczech, powinien zostać uruchomiony parę miesięcy później. Firma w 2007 roku dostarczyła elementy fotowoltaiczne o łącznej mocy 4 MW w kolejnych latach planowane jest osiągnięcie wydajności rocznej produkcji 65 MW. Jednak wraz ze wzrostem zainteresowania klientów tymi elementami, na rynku pojawiło się wielu nowych graczy rozwijających projekty wykorzystujące CIGS. Wśród nich m.in. Daystar, Heliovolt, International Solar Electric Energy, Miasole, Nanosolar czy Solyndra.

Konkurencja na tym polu może okazać się trudna. Coraz więcej firm dostrzega korzyści, jakie może przynieść tego typu działalność w przyszłości i duża część z nich już teraz podejmuje inwestycję w celu zapewnienia sobie miejsca na rynku. Nie dotyczy to tylko gigantów, jak Sharp czy Honda. Takie firmy jak First Solar czy United Solar Ovonic także mają w planach zwiększenie produkcji poprzez otwarcie nowych ośrodków. Pierwsza z nich planuje w tym roku sprzedać elementy fotowoltaiczne o łącznej mocy od 400 do 430 MW. Oznacza to dla firmy obroty na poziomie 900 mln dolarów. Firmie tej, podobnie jak GSE, udało się wyprodukować ogniwa o wydajności powyżej 10% w technologii niewymagającej dużego udziału krzemu. First Solar oferuje elementy wyprodukowane na bazie telluru kadmu (CdTe), których średnia wydajność plasuje się na poziomie 10,5%.

CIGS zastąpi krzem?

Ważnym impulsem do rozwoju rynku było rozpoczęcie produkcji ogniw w technologii cienkowarstwowej opartych na CIGS. Materiał ten zastąpił polikrystaliczny krzem, który z powodów ciągłych niedoborów na rynku, osiąga wysokie ceny. Dotychczas, około 90% ogniw było wykonanych przy użyciu tego materiału, którego koszt składa się na 40%-50% ceny urządzenia. Mimo poprawy sytuacji, m.in. poprzez otwarcie nowych fabryk krzemu, rynek ogniw fotowoltaicznych znajduje się pod dużą presją. Z jednej strony istnieje silne zapotrzebowanie na rozwój tego typu źródeł energii, z drugiej strony, niestabilne dostawy krzemu są czynnikiem blokującym rozwój branży. Według analityków, optymistyczny scenariusz zakłada, iż kłopoty z podażą tego surowca skończą się pod koniec tego roku. Nie jest to jednak pewne, ponieważ zapasy krzemu na rynku oraz jego cena zależą także od kondycji rynku układów scalonych. Pojawiają się zdania, iż stan ten może potrwać nawet do 2012 roku. Mimo iż ogniwa oparte na tym materiale wykazują nawet dwukrotnie większą wydajność, czynnik finansowy w przyszłości może przemówić za CIGS. Jest to o tyle ważne, iż koszty pozyskania energii słonecznej są głównym powodem blokującym szersze użycie tego źródła energii. Obecnie, cena za kilowat jest od dwóch do pięciu razy większa niż w przypadku tradycyjnych źródeł. Użycie CIGS jest w stanie zmniejszyć ten koszt. O ile standardowe ogniwa słoneczne kosztują ok. 4,5 dolara/W, to ceny ich odpowiedników w technologii CIGS dochodzą nawet do niewiele ponad 3,5 dolara/W. Wiele wskazuje na to, iż kwota ta w przyszłości będzie nadal maleć.

W opiniach ekspertów, za wcześnie jest, aby prognozować zastąpienie ogniw na bazie krzemu ich odpowiednikami cienkowarstwowymi. Te pierwsze, mimo wyższej ceny, z racji nawet dwukrotnie większej wydajności są nadal opłacalne. Ogniwa w technologii CIGS powinny jednak znaleźć swoje miejsce na rynku. Jak duży będzie ich udział, zależy od wielu czynników. Wpływ na to ma nie tylko to, jaką wydajność będą one oferować, ale także kształtowanie się cen krzemu

Jacek Dębowski