ایک مختلف قسم کی شمسی ٹیکنالوجی بڑے پیمانے پر جانے کے لیے تیار ہے۔

آج کل دنیا کی چھتوں، کھیتوں اور صحراؤں کو ڈھکنے والے زیادہ تر شمسی پینل ایک ہی جزو کا اشتراک کرتے ہیں: کرسٹل لائن سیلیکون۔کچے پولی سیلیکون سے بنائے گئے مواد کو ویفرز کی شکل دی جاتی ہے اور اسے شمسی خلیوں میں تار لگایا جاتا ہے، ایسے آلات جو سورج کی روشنی کو بجلی میں تبدیل کرتے ہیں۔حال ہی میں، اس واحد ٹیکنالوجی پر صنعت کا انحصار ایک ذمہ داری بن گیا ہے۔سپلائی چین کی رکاوٹیںسست ہو رہے ہیںدنیا بھر میں نئی ​​شمسی تنصیبات۔چین کے سنکیانگ علاقے میں پولی سیلیکون کے بڑے سپلائرز -ایغوروں سے جبری مشقت لینے کا الزام- امریکی تجارتی پابندیوں کا سامنا کر رہے ہیں۔

خوش قسمتی سے، کرسٹل لائن سلکان واحد مواد نہیں ہے جو سورج کی توانائی کو استعمال کرنے میں مدد کرسکتا ہے.ریاستہائے متحدہ میں، سائنس دان اور مینوفیکچررز کیڈمیم ٹیلورائڈ سولر ٹیکنالوجی کی پیداوار کو بڑھانے کے لیے کام کر رہے ہیں۔کیڈمیم ٹیلورائیڈ ایک قسم کی "پتلی فلم" سولر سیل ہے، اور جیسا کہ اس نام سے ظاہر ہوتا ہے، یہ روایتی سلکان سیل سے زیادہ پتلا ہے۔آج، کیڈیمیم ٹیلورائڈ کا استعمال کرتے ہوئے پینلتقریبا 40 فیصد کی فراہمییو ایس یوٹیلیٹی اسکیل مارکیٹ کا، اور عالمی سولر مارکیٹ کا تقریباً 5 فیصد۔اور وہ وسیع تر شمسی صنعت کو درپیش ہیڈ وائنڈز سے فائدہ اٹھانے کے لیے کھڑے ہیں۔

"یہ ایک بہت ہی غیر مستحکم وقت ہے، خاص طور پر کرسٹل لائن سلیکون سپلائی چین کے لیے،" کیلسی گوس نے کہا، انرجی کنسلٹنسی گروپ ووڈ میکنزی کے شمسی تحقیقی تجزیہ کار۔"کیڈمیئم ٹیلورائیڈ مینوفیکچررز کے لیے آنے والے سال میں زیادہ مارکیٹ شیئر لینے کی بڑی صلاحیت ہے۔"خاص طور پر، اس نے نوٹ کیا، چونکہ کیڈیمیم ٹیلورائڈ سیکٹر پہلے سے ہی بڑھ رہا ہے۔

جون میں، شمسی صنعت کار فرسٹ سولر نے کہا کہ ایسا ہوگا۔680 ملین ڈالر کی سرمایہ کاری کریں۔شمال مغربی اوہائیو میں ایک تیسری کیڈیمیم ٹیلورائڈ سولر فیکٹری میں۔جب یہ سہولت مکمل ہو جائے گی، 2025 میں، کمپنی علاقے میں 6 گیگا واٹ کے سولر پینلز بنانے کے قابل ہو جائے گی۔یہ تقریباً 1 ملین امریکی گھروں کو بجلی فراہم کرنے کے لیے کافی ہے۔اوہائیو کی ایک اور سولر فرم، ٹولیڈو سولر، حال ہی میں مارکیٹ میں داخل ہوئی ہے اور رہائشی چھتوں کے لیے کیڈمیم ٹیلرائڈ پینل بنا رہی ہے۔اور جون میں، امریکی محکمہ توانائی اور اس کی قومی قابل تجدید توانائی لیبارٹری، یا NREL،20 ملین ڈالر کا پروگرام شروع کیا۔تحقیق کو تیز کرنے اور کیڈیمیم ٹیلرائڈ کے لیے سپلائی چین کو بڑھانے کے لیے۔پروگرام کے مقاصد میں سے ایک امریکی شمسی مارکیٹ کو عالمی سپلائی کی رکاوٹوں سے محفوظ رکھنے میں مدد کرنا ہے۔

NREL اور فرسٹ سولر کے محققین، جو پہلے سولر سیل انکارپوریٹڈ کہلاتے تھے، نے 1990 کی دہائی کے اوائل سے ترقی کے لیے مل کر کام کیا ہے۔کیڈیمیم ٹیلورائڈ ٹیکنالوجی.کیڈمیم اور ٹیلورائیڈ بالترتیب زنک کچ دھاتیں اور تانبے کو صاف کرنے کے ضمنی مصنوعات ہیں۔جب کہ سلیکون ویفرز کو خلیات بنانے کے لیے ایک ساتھ جوڑا جاتا ہے، کیڈمیم اور ٹیلورائیڈ کو ایک پتلی پرت کے طور پر - انسانی بالوں کے قطر کا تقریباً ایک دسواں حصہ - شیشے کے ایک پین پر، بجلی چلانے والے دیگر مواد کے ساتھ لگایا جاتا ہے۔فرسٹ سولر، جو اب دنیا کی سب سے بڑی پتلی فلم بنانے والی کمپنی ہے، نے 45 ممالک میں شمسی تنصیبات کے لیے پینل فراہم کیے ہیں۔

این آر ای ایل کے سائنسدان لوریل مینسفیلڈ نے کہا کہ ٹیکنالوجی کے کرسٹل لائن سلکان پر کچھ فوائد ہیں۔مثال کے طور پر، پتلی فلم کے عمل کو ویفر پر مبنی نقطہ نظر سے کم مواد کی ضرورت ہوتی ہے۔پتلی فلم ٹیکنالوجی بھی لچکدار پینلز میں استعمال کے لیے اچھی طرح موزوں ہے، جیسے کہ وہ جو بیک پیک یا ڈرون کو ڈھانپتے ہیں یا عمارت کے اگواڑے اور کھڑکیوں میں مربوط ہوتے ہیں۔انہوں نے کہا کہ اہم بات یہ ہے کہ پتلی فلمی پینل گرم درجہ حرارت میں بہتر کارکردگی کا مظاہرہ کرتے ہیں، جبکہ سلیکون پینل زیادہ گرم ہو سکتے ہیں اور بجلی پیدا کرنے میں کم کارگر ہو سکتے ہیں۔

لیکن دیگر شعبوں میں کرسٹل لائن سلیکون کا ہاتھ ہے، جیسے کہ ان کی اوسط کارکردگی — یعنی سورج کی روشنی کا فیصد جو پینل جذب کرتے ہیں اور بجلی میں تبدیل ہوتے ہیں۔تاریخی طور پر، سلیکون پینلز کیڈمیم ٹیلورائیڈ ٹیکنالوجی کے مقابلے میں زیادہ افادیت رکھتے ہیں، حالانکہ یہ خلا کم ہوتا جا رہا ہے۔18 سے 22 فیصدجبکہ فرسٹ سولر نے اپنے جدید ترین کمرشل پینلز کے لیے 18 فیصد کی اوسط کارکردگی کی اطلاع دی ہے۔

پھر بھی، عالمی مارکیٹ پر سلکان کے غلبہ کی بنیادی وجہ نسبتاً آسان ہے۔"یہ سب لاگت پر آتا ہے،" گوس نے کہا۔"شمسی مارکیٹ سب سے سستی ٹیکنالوجی سے بہت زیادہ چلتی ہے۔"

انہوں نے کہا کہ کرسٹل لائن سلکان کی ہر واٹ شمسی توانائی پیدا کرنے کے لیے تقریباً $0.24 سے $0.25 کی لاگت آتی ہے، جو دیگر دعویداروں سے کم ہے۔فرسٹ سولر نے کہا کہ وہ اب اپنے کیڈمیم ٹیلورائیڈ پینلز کی تیاری کے لیے فی واٹ لاگت کی اطلاع نہیں دیتا ہے، صرف یہ کہ 2015 سے لاگت میں "نمایاں کمی" ہوئی ہے - جب کمپنی$0.46 فی واٹ کے اخراجات کی اطلاع دی۔- اور ہر سال گرنا جاری رکھیں۔سلیکون کی نسبتا سستی کی چند وجوہات ہیں۔خام مال پولی سیلیکون، جو کمپیوٹرز اور اسمارٹ فونز میں بھی استعمال ہوتا ہے، کیڈمیم اور ٹیلورائیڈ کی فراہمی سے زیادہ وسیع پیمانے پر دستیاب اور سستا ہے۔جیسا کہ سلیکون پینلز اور متعلقہ اجزاء کی فیکٹریوں میں اضافہ ہوا ہے، ٹیکنالوجی بنانے اور انسٹال کرنے کے مجموعی اخراجات میں کمی آئی ہے۔چینی حکومت نے بھی بھاری بھرکمتعاون یافتہ اور سبسڈی یافتہملک کا سلیکون سولر سیکٹر - اتنا زیادہتقریبا 80 فیصددنیا کی سولر مینوفیکچرنگ سپلائی چین اب چین سے گزرتی ہے۔

گرتی ہوئی پینل لاگت نے عالمی شمسی تیزی کو آگے بڑھایا ہے۔پچھلی دہائی کے دوران، دنیا کی کل نصب شدہ شمسی صلاحیت میں تقریباً دس گنا اضافہ دیکھا گیا ہے، جو 2011 میں تقریباً 74,000 میگاواٹ سے 2020 میں تقریباً 714,000 میگاواٹ تک پہنچ گئی،کے مطابقبین الاقوامی قابل تجدید توانائی ایجنسیریاستہائے متحدہ میں دنیا کی کل آبادی کا تقریباً ساتواں حصہ ہے، اور اب شمسی ہے۔سب سے بڑے ذرائع میں سے ایکہر سال امریکہ میں بجلی کی نئی صلاحیت نصب ہوتی ہے۔

کیڈمیم ٹیلورائیڈ اور دیگر پتلی فلم ٹیکنالوجیز کی فی واٹ لاگت بھی اسی طرح کم ہونے کی توقع ہے کیونکہ مینوفیکچرنگ پھیلتی ہے۔(پہلا شمسی کہتا ہے۔کہ جب اس کی نئی اوہائیو سہولت کھلے گی، تو کمپنی پوری شمسی مارکیٹ پر سب سے کم قیمت فی واٹ فراہم کرے گی۔) لیکن لاگت واحد میٹرک نہیں ہے جو اہمیت رکھتی ہے، جیسا کہ صنعت کے موجودہ سپلائی چین کے مسائل اور لیبر کے خدشات واضح کرتے ہیں۔

فرسٹ سولر کے سی ای او مارک وِڈمار نے کہا کہ کمپنی کی منصوبہ بند $680 ملین کی توسیع خود کفیل سپلائی چین بنانے اور چین سے امریکی شمسی صنعت کو "دوگانہ" بنانے کی ایک بڑی کوشش کا حصہ ہے۔اگرچہ کیڈمیم ٹیلورائیڈ پینلز کوئی پولی سیلیکون استعمال نہیں کرتے ہیں، لیکن فرسٹ سولر نے صنعت کو درپیش دیگر چیلنجوں کو محسوس کیا ہے، جیسے سمندری جہاز رانی کی صنعت میں وبائی امراض سے متاثرہ بیک لاگز۔اپریل میں، فرسٹ سولر نے سرمایہ کاروں کو بتایا کہ امریکی بندرگاہوں پر بھیڑ ایشیا میں اس کی سہولیات سے پینل کی ترسیل روک رہی ہے۔وِڈمار نے کہا کہ امریکی پیداوار میں اضافہ کمپنی کو اپنے پینلز بھیجنے کے لیے سڑکوں اور ریلوے کا استعمال کرنے کی اجازت دے گا، کارگو جہازوں کے لیے نہیں۔اور اپنے سولر پینلز کے لیے کمپنی کا موجودہ ری سائیکلنگ پروگرام اسے کئی بار مواد کو دوبارہ استعمال کرنے کی اجازت دیتا ہے، جس سے اس کا غیر ملکی سپلائی چینز اور خام مال پر انحصار کم ہوتا ہے۔

جیسے ہی فرسٹ سولر نے پینلز نکالے ہیں، کمپنی اور NREL دونوں کے سائنسدانوں نے کیڈمیم ٹیلورائیڈ ٹیکنالوجی کی جانچ اور بہتری جاری رکھی ہے۔2019 میں، شراکت دارایک نیا نقطہ نظر تیار کیاجس میں تانبے اور کلورین کے ساتھ پتلی فلمی مواد کو "ڈوپنگ" کرنا شامل ہے تاکہ اس سے بھی زیادہ افادیت حاصل کی جا سکے۔اس مہینے کے شروع میں، NRELنتائج کا اعلان کیاگولڈن، کولوراڈو میں اس کی آؤٹ ڈور سہولت پر 25 سالہ فیلڈ ٹیسٹ کا۔کیڈمیم ٹیلورائیڈ پینلز کی 12-پینل کی صف اپنی اصل کارکردگی کے 88 فیصد پر کام کر رہی تھی، جو دو دہائیوں سے باہر بیٹھے ہوئے پینل کے لیے ایک مضبوط نتیجہ ہے۔این آر ای ایل کی ریلیز کے مطابق انحطاط "سلیکون سسٹمز کے مطابق ہے۔"

این آر ای ایل کے سائنسدان مینسفیلڈ نے کہا کہ اس کا مقصد کرسٹل لائن سلکان کو کیڈمیم ٹیلورائیڈ سے تبدیل کرنا یا ایک ٹیکنالوجی کو دوسری ٹیکنالوجی سے برتر بنانا نہیں ہے۔"میرے خیال میں مارکیٹ میں ان سب کے لیے ایک جگہ ہے، اور ان میں سے ہر ایک کے پاس اپنی درخواستیں ہیں،" اس نے کہا۔"ہم چاہتے ہیں کہ تمام توانائی قابل تجدید ذرائع تک جائے، لہذا ہمیں اس چیلنج سے نمٹنے کے لیے ان تمام مختلف اقسام کی ٹیکنالوجی کی ضرورت ہے۔"