'Turbocompressão' silício PV: cientistas do MIT arranham a superfície da fissão de exciton singlet

Cientistas do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT) desenvolveram um dispositivo que, segundo eles, poderia "turbinar" uma célula fotovoltaica de silício de junção única, empurrando a tecnologia além de seu limite teórico para eficiências de 35% ou mais.

Até mesmo a eficiência de 35% prevista pelos pesquisadores do MIT poderia ser melhorada.

Imagem: Nick Stenning / Wikimedia Commons

Um artigo publicado na semana passada na revista Nature detalhou como os cientistas do MIT demonstraram como um efeito conhecido como singlet exciton fission poderia ser aplicado a células solares de silício e poderia levar a eficiências celulares de até 35%.

A fissão de exciton singlete é um efeito visto em certos materiais em que um único fóton (partícula de luz) pode gerar dois pares de elétrons-furos à medida que é absorvido em uma célula solar em vez do usual. O efeito foi observado pelos cientistas desde a década de 1970 e, embora tenha se tornado uma importante área de pesquisa para alguns dos principais institutos do mundo na última década; traduzir o efeito em uma célula solar viável provou ser complexo.

No papel Sensitization of silicon por singlet exciton fission in tetracene, os cientistas afirmaram ser o primeiro grupo a transferir o efeito de um dos materiais 'excitônicos' conhecidos para exibi-lo, neste caso o tetraceno - um semicondutor orgânico de hidrocarboneto, em cristalino silício. Eles conseguiram a façanha colocando uma camada adicional de apenas alguns átomos de oxinitreto de háfnio entre a célula solar de silício e a camada excitante de tetraceno.

"Acontece que essa pequena minúscula faixa de material na interface entre esses dois sistemas acabou definindo tudo", explicou o principal autor Markus Einziger, um estudante de pós-graduação do Center for Excitonics do MIT. "É por isso que outros pesquisadores não conseguiram fazer com que esse processo funcionasse e por que finalmente conseguimos."

Efeito de ponte

A camada de oxinitreto de háfnio age como uma “ponte legal”, possibilitando que fótons de alta energia gerados na camada de tetraceno desencadeiem a liberação de dois elétrons na célula de silício. Os cientistas relataram que a descoberta viu uma duplicação da produção de energia das partes verde e azul do espectro de luz.

No entanto, enquanto eles especulam que o desenvolvimento poderia aumentar a eficiência das células solares de silício para um máximo de cerca de 35% - além do limite teórico para o silício solar de junção única - elas não incluíam as eficiências realmente alcançadas em seus experimentos.

Os pesquisadores afirmaram que, enquanto seu trabalho recém-publicado fornece a "etapa crucial" de acoplar os dois materiais de forma eficiente, ainda há trabalho a ser feito. "Ainda precisamos otimizar as células de silício para esse processo", disse o professor de engenharia elétrica e ciência da computação do MIT, Marc Baldo. "No geral, os aplicativos comerciais provavelmente ainda estão fora de alguns anos".

A eficiência pode ser ainda maior

Os pesquisadores do MIT estavam interessados ​​em adicionar o seu trabalho, que eles descreveram como “turbinar” células solares de silício, diferindo das abordagens mais comuns para aumentar a eficiência das células solares, que atualmente estão mais focados nos conceitos de células em tandem. "Estamos adicionando mais corrente no silício em vez de fazer duas células", disse Baldo.

A equipe continuará seu trabalho com os materiais, que podem ter o potencial de atingir eficiências para o silício de junção única além dos 35% da teoria. "Sabemos que oxinitreto de háfnio gera carga adicional na interface que reduz as perdas por um processo chamado passivação de campo elétrico", disse Einziger. "Se pudermos estabelecer um melhor controle sobre esse fenômeno, as eficiências podem subir ainda mais."

Pesquisadores criam abelha-robô alimentada por energia solar

Pesquisadores do Laboratório de Microrobótica de Harvard criaram uma abelha-robô que utiliza energia solar e não precisa de um cabo de energia. A inovação ainda está sendo aperfeiçoada, mas, quando pronta para voar fora dos laboratórios, poderá auxiliar em operações de busca, salvamento e exploração ambiental.

Chamada de RoboBee X-Wing, a tecnologia é resultado de muito estudo para tornar o protótipo mais leve, menor e com novos recursos. Potencialmente, a RoboBee poderia voar dentro e fora d’água por anos por conta de suas células solares e par extra de asas.

Esta versão da abelha-robô pesa um quarto de um clipe de papel e pode bater suas asas 120 vezes por segundo — ainda longe do patamar do inseto real, que bate as asas entre 190 e 200 vezes por segundo.

Anatomia

O robô em forma de abelha consegue bater as asas graças as células solares que geram 5 volts de eletricidade e um micro transformador que fornece 200 volts. A voltagem faz com que os atuadores piezelétricos se movam igual a músculos.

Como sua energia é gerada por células solares, a RoboBee ainda não pode sair em missões — quando não está diretamente sob a luz ela não funciona. Os pesquisadores estudam ainda como manter o inseto biônico no ar por mais de dois segundos.

A abelha-robô poderá ir para a natureza quando a tecnologia das células solares for melhorada e as baterias diminuidas de tamanho. A anatomia do inseto robótico foi desenhada para ser ágil, manobrável e silenciosa, podendo, futuramente, conviver sem prejuízos com humanos.

Preços de células e módulos caindo na China

O analista de Taiwan Energytrend viu os preços dos produtos de alta potência caírem na semana passada, mas até agora apenas na China. Essa tendência pode ser replicada em todo o mundo na próxima semana, no entanto.

Com a SNEC recentemente encenada, produtos de alta potência, como módulos bifaciais e células, tornaram-se mais baratos na China. Imagem: revista pv / Eckhart Gouras

Os preços de mercado para células e módulos estão caindo. Os módulos e células mono-cristalinas de alta eficiência no mercado chinês sofreram quedas mais pronunciadas do que os produtos multicristalinos. Enquanto os preços do mercado externo permanecem inalterados, analistas da Energytrend esperam um efeito cascata na semana que vem.

Alta demanda mono impulsiona preços de polissilício

Como o mercado continua a se concentrar em módulos de monossilício, os efeitos do aumento da demanda mono estão ondulando a montante para o mercado de polissilício.

A equipe de analistas de mercado da Energytrend escreveu que os preços do polissilício para material de grau de monossilício aumentaram no exterior e nos mercados chineses. Segundo os analistas, as capacidades para materiais multi-silício reduziram na última semana.

Com a demanda de polissilício mono-grade chinesa em ascensão, ramificações de preços globais podem ser detectadas. O preço no exterior para o material foi calculado em US$ 9,53-10,05 / kg, com taxas médias subindo para US$ 9,69 / kg. O preço médio global ficou estável em US$ 9,43 / kg.

Na China, o mercado de material multi-Si gerou preços de US$ 8,58-9,3 / kg, com o preço médio caindo para US$ 9,16 / kg. O material de grau de monossilício no mercado chinês foi cotado a US$ 10,76-11,19 / kg, para uma média de US$ 11,05 / kg.

Mudanças bolacha fina bolacha

A mudança nas taxas de câmbio e na demanda variada fez com que os fabricantes de wafer fizessem ajustes de preço, de acordo com a última atualização da Energytrend. Essas mudanças aconteceram nos mercados chineses, embora dois fabricantes tenham ajustado apenas seus preços no exterior. Ajustes para multi wafers foram supostamente menores e previsíveis.

Os preços das wafers mono no mercado externo desta semana chegaram a US$ 0,405-0,415 / pc com os preços dos grandes tamanhos de wafer de US$ 0,465. Os preços no exterior para wafers multi-Si foram de US$ 0,246-0,255 / pc. Segundo a Energytrend, os produtos de silício preto caíram para US$ 0,277 / pc.

Na China, os preços dos wafers mono-Si permaneceram em US$ 0,439-0,461 / pc, com um preço de US$ 0,487 / pc em tamanho grande. Wafers Multi-Si na China foram vendidos por US$ 0.269-0.284 / pc com o preço médio caindo para US$ 0.276 / pc. Os produtos de silício preto permaneceram em US$ 0,311 / pc.

Células chinesas baratas estabelecem tom no exterior

Embora os preços adicionais do upstream não tenham mudado drasticamente, o custo das células fotovoltaicas caiu notavelmente, observou a Energytrend. Os preços das células na China recuaram devido ao custo nivelado da energia dos fabricantes a jusante no cálculo da condutividade para produtos bifaciais e de alta potência. Embora os efeitos pudessem ser sentidos no mercado chinês de células fotovoltaicas, os mercados externos permaneceram estáveis. Os analistas, no entanto, esperam que os preços das células mudem para o exterior na próxima semana.

Nos mercados estrangeiros, as células multi-Si padrão foram negociadas por US$ 0,113-0,129 / W. Com um padrão de diferença de preço marginal, as células mono-Si trocaram de mãos por cerca de US$ 0,118-0,160 / W. O preço de mono-Si de alta eficiência ficou inalterado em US$ 0.155-0.170 / W. Os preços das células mono-Si de eficiência ultra-alta (mais de 21,5% de eficiência) permaneceram inalterados em US$ 0,157-0,178 / W.

Na China, no entanto, os preços das células multi-Si em geral chegaram a US$ 0,12-0,13 / W, com o preço médio caindo para US$ 0,13 / W. O custo das células multi-Si de alta eficiência foi de US$ 0,159 / W. O preço geral do mono-Si caiu para US$ 0.127-0.134 / W, então o preço médio caiu para US$ 0,132 / W.

O preço das células mono-Si de alta eficiência caiu para US$ 0,166-0,175 / W, com preço médio de US$ 0,169 / W. As células mono-Si de eficiência ultra-alta não foram poupadas no outono, já que os preços de troca na China chegaram a US$ 0.172-0.177 / W, com o preço médio agora em US$ 0.176 / W. O preço da célula mono-Si de alta eficiência bifacial foi de US$ 0,175-0,179 / W com a média caindo para US$ 0,177 / W. O preço bifacial de eficiência ultra-alta mono-Si atingiu US$ 0,179-0,186 / W por um novo preço médio que caiu para US$ 0,180 / W.

Módulo de alta eficiência custa queda

De acordo com a Energytrend, o mercado de módulos no exterior permaneceu praticamente inalterado esta semana. No entanto, o congelamento de preços no mercado chinês de células fotovoltaicas também mostrou efeitos no mercado de módulos chineses. Multi-módulos padrão (270-275 W) negociados inalterados em US$ 0,205 / W. Da mesma forma, a evolução plana dos preços foi observada em módulos multi-Si de alta eficiência (280-285 W) com os custos ficando em US$ 0,218-0,237 / W.

No lado mono, os módulos padrão (290-295 W) foram vendidos por US$ 0,231-0,251 / W. Alta eficiência (300-305 W) e ultra alta eficiência (mais de 310 W) permaneceram inalteradas em US$ 0,268-0,34 / W e US$ 0,270-0,385 / W, respectivamente.

O mercado chinês, por outro lado, mostrou mais atividade, com multi-módulos de alta e alta eficiência em US$ 0,244-0,254 / W e US$ 0,266 / W, respectivamente. A evolução dos preços foi detectada no mercado mono, já que os preços do módulo mono padrão foram de US$ 0,266-0,276 / W para um novo preço médio que caiu para US$ 0,270 / W. Módulos mono de alta eficiência foram vistos no mercado por US$ 0,284-0,305 / W, com uma média de US$ 0,301 / W. Por fim, os preços dos módulos mono de eficiência ultra alta foram de US$ 0,298-0,313 / W, com o novo preço médio desses produtos caindo para US$ 0,310 / W.

Iodeto de cobre, outra opção para estabilizar células de perovskita

Uma equipe de pesquisa dos institutos russos NUST MISIS e IPCE RAS e da Universidade de Roma Tor Vergata da Itália aplicou uma camada adicional de semicondutor de iodeto de cobre tipo p entre a perovskita e a camada de NiO de transporte em buracos da célula. Segundo os cientistas, este material inorgânico é mais acessível e fácil de usar.

Imagem: Universidade Nacional de Ciência e Tecnologia MISiS

Um grupo russo-italiano de cientistas está tentando usar o iodeto de cobre (CuI) para melhorar a estabilidade das células da perovskita.

Em um artigo publicado na revista científica Materials, pesquisadores dos institutos russos NUST MISIS e IPCE RAS e da Universidade de Roma Tor Vergata da Itália aplicaram uma camada adicional de semicondutor de iodeto de cobre tipo p, feito de molécula de iodo de chumbo metilamônio (MAPbI3). ), para uma célula de perovskita para passivação de superfície eficiente.

Segundo os autores, a camada fotoativa MAPbI3 cristaliza na superfície de uma camada de transporte do tipo p carregando cargas positivas e não demonstra rápida degradação quando exposta à luz quando acompanhada pela liberação de compostos de iodo similares ao material de perovskita usado. “Como sabemos, sob iluminação constante e subseqüente aquecimento de células solares de perovskita com uma camada fotoativa de MAPbI3, o iodo livre e ácido hidrogênio são liberados, o que prejudica a interface entre as camadas de perovskita e NiO, formando um conjunto de defeitos e reduzindo significativamente a estabilidade e o desempenho do dispositivo ”, disse Danila Saranin, pesquisadora do NUST MISIS Laboratory for Advanced Solar Energy.

A camada-p adicional permitida é discutida para permitir uma melhor coleta de cargas positivas e consideravelmente menor a concentração de defeitos na transição entre as camadas de fotoabsorção e de transporte de furo.

Os pesquisadores também afirmam que Cul, ao contrário de outros materiais raros e caros, como derivados de compostos organometálicos de ferroceno e semicondutores orgânicos de baixo peso molecular, é um material inorgânico mais acessível e mais fácil de usar. “Essa hipótese foi comprovada pelos resultados do experimento: a melhora da estrutura do elemento perovskita aumentou a estabilidade de seu trabalho em uma média de 40%, e a eficiência aumentou para 15,2%”, segundo o estudo.

Como próximo passo, os cientistas planejam desenvolver uma camada análoga para estabilizar a transmissão de cargas negativas e reproduzir a mesma tecnologia em um módulo de grande formato.

Pesquisa semelhante foi recentemente conduzida por, entre outros, a Universidade da Califórnia em San Diego, a UCLA e a fabricante chinesa de módulos Solargiga, a Universidade de Groningen, na Holanda, e a Universidade de Pequim.

Apesar da proliferação de projetos de pesquisa promissores, a estabilidade, a durabilidade e o custo das células solares de perovskita continuam sendo problemáticos para a viabilidade técnica da comercialização.

Produtor de wafer norueguês e fornecedor de sistemas de montagem nos EUA aderem à corrida do ouro solar

Não são apenas as grandes feras da energia solar chinesa que estão investindo em uma expansão agressiva, com a fabricante de placas de alta eficiência NorSun e a fornecedora de rastreadores, a GameChange Solar, fazendo grandes anúncios. A companhia nova-iorquina, no entanto, pode cair no mantra comercial do Presidente Trump, o America First, ao abrir linhas de produção no Extremo Oriente.

Os investidores alinharam-se para apoiar os planos de expandir as operações de wafer de alta eficiência da NorSun. Imagem: geralt / Pixabay.

Com os fabricantes de energia solar da China expandindo suas capacidades de produção o mais rápido possível, há indícios de que o surgimento do PV como uma tecnologia dominante no mundo todo também está começando a incendiar empresas fora do maior mercado de energia solar do mundo.

A fabricante norueguesa de placas norueguesas NorSun anunciou planos de mais do que dobrar a capacidade de produção de sua operação de alta eficiência do tipo n em Årdal e a produtora de sistemas de montagem baseada em Nova York, GameChange Solar, também está em expansão.

A NorSun, sediada em Oslo, anunciou os resultados de uma rodada de arrecadação de fundos no valor de NOK515 milhões (US$ 59 milhões), que incluiu NOK230 milhões de investimentos e NOK285 milhões de empréstimos e doações públicas. O dinheiro será usado para elevar a capacidade de produção anual de wafer em Årdal, de seus atuais 450 MW para 1 GW, bem como para financiar novas tecnologias de produção no local.

A NorSun atraiu novos investidores importantes na forma da soberana companhia norueguesa de investimento climático Nysnø e do veículo de capital privado Energy Transition Fund de € 200 milhões (US$ 225 milhões) gerido pelo credor holandês ABN AMRO, com os novos acionistas a pagar NOK160 milhões. Outros US$ 70 milhões foram oferecidos pelos atuais acionistas da NorSun, que incluem a incorporadora norueguesa Scatec Solar e a empresa hidrelétrica Arendals Fossekompani.

Novas linhas de produção na China

O veículo de investimento em energia limpa Enova, gerido pelo Ministério do Clima e Ambiente da Noruega e pela entidade norueguesa Innovation Norway, contribuiu com mais NOK285 milhões para o projecto, o primeiro através de um empréstimo e a organização de investimento empresarial através de uma mistura não especificada de subvenções e empréstimos.

Do outro lado do Atlântico, a GameChange Solar anunciou ontem que havia trazido on-line 6,4 GW de capacidade de produção anual do novo sistema de montagem de rastreador e inclinação fixa na China.

Em um comunicado de imprensa que foi leve em detalhes, o fabricante de sistemas de rastreamento baseado em Nova York disse que as novas adições elevaram sua capacidade de produção global para 15 GW. A revista pv entrou em contato com a empresa para mais detalhes sobre o desenvolvimento.

Os anúncios gêmeos ilustram duas tendências: os módulos de bolachas mono de alta eficiência - frequentemente montados em rastreadores - estão rapidamente se tornando o padrão da indústria, e que a corrida está bem e verdadeiramente em participação de mercado global à medida que o mundo abraça a energia solar.

O primeiro ponto foi enfatizado hoje pela notícia que a gigante chinesa Trina Solar trouxe para o mercado um módulo bifacial de vidro duplo i-TOPCon, que afirma que pode atingir até 425 Wp com 144 células semi-cortadas

MIT trabalha para refinar o fluxo de perovskitas promissoras

Cientistas do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT) desenvolveram um processo acelerado de seleção de novos compostos de perovskita à medida que buscam aqueles com potencial para serem usados ​​em células solares de alta eficiência. De acordo com o MIT, o processo acelera a síntese e análise de novos compostos por um fator de dez e já destacou dois conjuntos de materiais que merecem um estudo mais aprofundado.

Os pesquisadores do MIT afirmam ter reduzido drasticamente a escala de tempo para identificar combinações adequadas de perovskita solar. Imagem: Nick Stenning / Wikimedia Commons.

A indústria solar e a comunidade de pesquisa já investiram uma quantidade enorme de trabalho em um ou dois materiais de perovskita que mostraram potencial para geração de energia solar altamente eficiente.

O termo perovskita, no entanto, refere-se a uma classe de materiais com uma estrutura cristalina particular e abrange um número enorme - “praticamente ilimitado”, de acordo com o Massachusetts Institute of Technology (MIT) - de possíveis combinações de materiais.

Pesquisando através deles para identificar materiais com forte potencial de células solares é, portanto, um processo lento. A modelagem computacional pode ajudar a restringir os candidatos, como demonstrou o recente trabalho da Universidade da Califórnia em San Diego, mas, para certeza absoluta, os cientistas precisam passar pelo meticuloso processo de sintetizar e analisar materiais no laboratório.

Cientistas do MIT dizem que foram capazes de acelerar o processo em dez vezes, desenvolvendo um sistema que permite testes paralelos de uma grande variedade de materiais e emprega aprendizado de máquina para avançar ainda mais as coisas. Tonio Buonassisi, professor de engenharia mecânica do MIT, disse que sua equipe pretende reduzir o tempo de desenvolvimento de novos materiais de conversão de energia para menos de dois anos.

Aprendizado de máquina

Buonassisi explicou que a maioria das melhorias na velocidade vem do acompanhamento e do cronograma das etapas envolvidas, aumentando o número de materiais a serem testados simultaneamente. "Agora podemos acessar uma grande variedade de composições diferentes usando a mesma plataforma de materiais", disse ele. "Isso nos permite explorar uma vasta gama de espaço de parâmetros."

A adição de técnicas de aprendizado de máquina reduz ainda mais o tempo gasto. A equipe usou a difração de raios X para observar detalhes da estrutura de um material e aprendizado de máquina aplicado para classificar os resultados. Isso, disse o MIT, reduziu o tempo necessário de 3-5 horas para pouco mais de cinco minutos, mantendo 90% de precisão.

No documento Accelerated Development de Perovsite Inspired-Materials via High Throughput Synthesis e Machine Learning Diagnosis - publicado na revista Joule - a equipe descreveu a aplicação do processo a 75 formulações, levando à descoberta de duas novas perovskitas sem chumbo, dignas de mais investigação. como potenciais materiais de células solares.

Agora, os pesquisadores planejam usar mais a automação para continuar aumentando a velocidade de processamento para classificar novos materiais. Buonassisi diz que outra das metas de sua equipe é gerar preços de energia solar economicamente sustentáveis ​​abaixo de US $ 0,02 / kWh. "Tudo o que você precisa fazer é produzir um material", diz ele. "Estamos colocando todas as peças experimentais no lugar para que possamos explorar mais rapidamente."

Nada pode derrubar o preço das células solares III-V - basta adicionar germânio

Um artigo de pesquisa de cientistas do Laboratório Nacional de Energia Renovável dos EUA descreve uma nova abordagem para a produção de células à base de arsenieto de gálio. A abordagem, denominada “germânio em nada”, poderia permitir a produção rentável e em alto volume de células fotovoltaicas baseadas em materiais III-V, como o arseneto de gálio.

Uma célula solar flexível de GaAs criada por cientistas da NREL em fevereiro. 

Imagem: Dennis Schroeder / NREL.

Cientistas do Laboratório Nacional de Energia Renovável dos Estados Unidos (NREL) e do Instituto Avançado de Ciência e Tecnologia da Coreia demonstraram um método de produção de células solares de arsenieto de gálio (GaAs) com um substrato de germânio reutilizável. Os pesquisadores dizem que a técnica leva o potencial de células de GaAs produzidas de forma barata um passo mais perto.

Células feitas a partir de tais materiais são bem conhecidas pelo seu forte desempenho e eficiência - o NREL trabalhou anteriormente com a Microlink Devices, sediada em Chicago, para produzir uma célula de três junções com um recorde de eficiência de conversão de 37,75%.

No entanto, o custo de produzir esses dispositivos os confinou a aplicações de nicho, como drones e satélites, onde o baixo peso e a alta eficiência são preocupações mais prementes do que o custo em relação à energia produzida. Várias empresas e institutos de pesquisa, no entanto, estão trabalhando em métodos para reduzir os custos de produção de GaAs e células solares III-V - que incluem materiais desses grupos da tabela periódica - a níveis aceitáveis ​​para a produção comercial.

A abordagem do 'germânio sobre nada' tomada pela equipe, descrita no artigo Germânio-em-Nada para o Levantamento Epitaxial de Células Solares de GaAs - publicado na revista Joule - envolve a criação de uma fina camada de germânio em um wafer de germânio. o crescimento de uma célula de GaAs no topo da camada fina. Ambos os níveis são então retirados do wafer de germânio, permitindo que ele seja reutilizado como substrato. O processo cria uma série de poros na pastilha de germânio cujo tamanho e distribuição permitem uma abertura - o "nada" - entre o germânio fino e a bolacha.

O substrato reutilizável reduz os custos

Usando o processo, a equipe produziu uma célula solar de 14,44% de GaAs. David Young, cientista sênior do grupo de fotovoltaicos cristalinos de alta eficiência da NREL, disse que as otimizações no processo podem trazer eficiências bem acima de 20%. "Esta é a primeira vez que GON [germânio em nada] foi demonstrado com uma superfície suficientemente lisa para permitir o crescimento epitaxial de alta qualidade de GaAs", disse ele.

O NREL estima que os substratos semicondutores para o crescimento celular representam cerca de 30% do custo de uma célula solar III-V. Um substrato reutilizável pode trazer uma economia significativa. O laboratório, no entanto, não indicou quantas vezes o wafer de germânio poderia ser reutilizado e não forneceu uma estimativa dos custos que podem ser alcançados com o processo, afirmando apenas que “esta técnica poderia permitir o custo efetivo e alto volume. produção de células solares simples e multijunções III-V”.

O processo desenvolvido pela Microlink, que produziu a célula eficiente de 37,75% no ano passado, baseou-se em um substrato de arsenieto de gálio que também pode ser reutilizado para reduzir custos, mas não há alegação de que a tecnologia possa contribuir significativamente para a produção econômica.

Novos registros de eficiência de células para a Trina e Canadian Solar

Trina afirma ter estabelecido outro recorde mundial. Imagem: revista Cornelia Lichner / pv

A fabricante chinesa de painéis fotovoltaicos Trina Solar anunciou hoje que alcançou um novo recorde de eficiência de 24,58% para uma célula baseada na tecnologia TOPCon monocristalino do tipo n. O registro foi confirmado pelo laboratório ISFH CalTeC na Alemanha. Enquanto isso, a gigante canadense Solar Solar também atingiu um novo marco com sua tecnologia de fundição mono, alcançando 22,28% de eficiência de conversão em uma pastilha de 157 mm².

A Trina Solar anunciou hoje que alcançou uma eficiência recorde mundial de 24,58% para sua tecnologia de células de contato passivado de óxido de túnel monocristalino tipo n (TOPCon). O registro foi alcançado no Laboratório de Chaves Estaduais da Trina para Ciência e Tecnologia Fotovoltaica na China e foi confirmado de forma independente pelo Instituto para Pesquisa de Energia Solar em Hamelin (ISFH), Alemanha.

Segundo a Trina, o recorde foi alcançado em uma pastilha de 244,62 cm² utilizando um processo industrial de baixo custo com um emissor de boro e contato passivante traseiro de área total. A célula é bifacial, embora o registro de eficiência aqui leve em consideração apenas a eficiência da face frontal da área total.

O novo registro suplanta a realização de 24,2% da JinkoSolar para uma célula TOPCon tipo n, estabelecida em janeiro. A tecnologia TOPCon gerou muito interesse entre os fabricantes graças ao seu potencial para alcançar maior eficiência usando processos e equipamentos semelhantes à produção de PERC [passerated emissor de contato traseiro], permitindo que os fabricantes compitam com eficiência com tecnologias mais novas, como células IBC ou heterojunção, evitando a necessidade investir em linhas de produção inteiramente novas.

Novo recorde de mono elenco

A Canadian Solar também anunciou hoje um novo recorde de eficiência, por sua tecnologia P5 elenco mono. A empresa atingiu 22,28% de eficiência usando uma pastilha P5 com outras tecnologias, incluindo emissor seletivo, passivação de óxido de silício, revestimento anti-reflexo multicamada, passivação lateral de óxido de alumínio e metalização avançada, bem como um ataque químico catalisado por metal - ou 'silício preto ' processo. O recorde de eficiência da Canadian Solar foi confirmado pelo Fraunhofer ISE.

Com produtos multicristalinos que rapidamente perdem participação em rivais monocristalinos de maior eficiência nos últimos anos, fabricantes com grandes capacidades estão trabalhando para aperfeiçoar o processo de fundição mono, que permite produzir material tipo wafer mono usando um forno multicristalino modificado, evitando investimentos dispendiosos em lingote puxando maquinaria.

A GCL Systems Integration já introduziu módulos baseados na tecnologia para o mercado e exibiu um módulo mono com 18,9% de eficiência na recente Intersolar Europe em Munique. À medida que mais fabricantes aprimoram o processo e levam os produtos ao mercado, a tecnologia pode representar uma mudança significativa nos próximos anos.

"Estamos satisfeitos em ver a tecnologia Canadian Solar P5 estabelecer um novo recorde mundial", disse o CEO da empresa, Shawn Qu. “Isso mostra que nossa tecnologia multicristalina pode alcançar maior eficiência enquanto ainda [aproveita] uma vantagem de custo”.

O melhor de ambos - pontos quânticos e perovskitas se unem para um desempenho estável

Mengxia Liu, principal autor do artigo sobre a combinação de perovskitas e pontos quânticos em um dispositivo híbrido.

Perovskitas e células solares de pontos quânticos têm potencial para uso em dispositivos fotovoltaicos de alta eficiência, mas têm grandes desafios a superar para serem uma realidade comercial. Cientistas da Universidade de Toronto descobriram que, se as duas tecnologias forem combinadas da maneira certa, elas podem se estabilizar.

Cientistas da Universidade de Toronto combinaram dois materiais promissores de tecnologia de células solares - ponto quântico e perovskita - em um único dispositivo.

Ambos os materiais oferecem o potencial para dispositivos fotovoltaicos de alta eficiência e baixos custos de produção, mas são retidos por uma série de problemas, principalmente instabilidade sob condições cotidianas, onde o calor e a umidade que eles enfrentam causa rápida degradação.

Ao combinar os dois em uma estrutura híbrida, no entanto, os pesquisadores de Toronto descobriram que os materiais se estabilizaram mutuamente. A equipe criou dois dispositivos, que são descritos no papel Lattice ancoragem estabiliza semicondutores processados ​​por solução, publicado na revista Nature .

Um dos dispositivos compreendia uma estrutura de ponto quântico com cerca de 15% de perovskitas, principalmente para uso como célula solar. O outro era composto de perovskitas com pouco menos de 15% de materiais de pontos quânticos e destinado principalmente para uso como um LED.

Estabilidade

A equipe relatou que o material rico em perovskita permaneceu estável a 25 graus Celsius e 30% de umidade por seis meses. No dispositivo de ponto quântico, a agregação de nanopartículas - que comumente afeta o desempenho - foi um quinto que foi observado em dispositivos que usam o mesmo material sem perovskita.

Os pesquisadores agora esperam ver seus resultados aproveitados pela indústria e gostariam de testes realizados para buscar sinergias entre outros materiais similares. "Pesquisadores industriais poderiam experimentar usando diferentes elementos químicos para formar as perovskitas ou pontos quânticos", disse o principal autor do estudo, Mengxia Liu, agora pós-doutorado na Universidade de Cambridge. "O que mostramos é que essa é uma estratégia promissora para melhorar a estabilidade nesses tipos de estruturas".

Liu elogiou o ambiente de trabalho colaborativo que ajudou a levar à descoberta, acrescentando: “A perovskita e os pontos quânticos têm estruturas físicas distintas e as semelhanças entre esses materiais têm sido geralmente negligenciadas. Esta descoberta mostra o que pode acontecer quando combinamos ideias de diferentes campos. ”

Revolução nos painéis solares fotovoltaicos está eminente

Cientistas americanos prometem revolução nas eficiências dos painéis solares. Através do desenvolvimento de novos materiais, equipas de cientistas americanos, acredita que consegue melhorar a eficiência das células fotovoltaicas de 18% para 23%!

Ganho de 5% que pode ser suficiente para mudar todos os modelos conhecidos atualmente na produção de energia a partir do sol!

Uma revolução que poderá ocorrer a curto prazo. A ideia ainda se encontra em desenvolvimento e estudo, mas os primeiros testes asseguram que será uma tecnologia mais eficiente e fácil de fabricar.

O resultado final estará prestes a ser anunciado pela equipa de cientistas da Universidade de Toledo (EUA), que está a trabalhar em conjunto com o Departamento de Energia.

Para já dizem ter desenvolvimento materiais capazes de serem aplicados aos painéis solares e garantir um aumento da eficiência das células solares de 18% para 23%!

Se os resultados se confirmarem, o mundo irá assim assistir a uma revolução no mercado dos painéis solares, e assim solucionar um dos grandes problemas energéticos: a queima de combustíveis fósseis ser mais barata para a produção de eletricidade, mas com grandes emissões de gases com efeito de estufa.

A equipa, liderada por Yanfa Yan, publicou recentemente na revista Science, os resultados da investigação eu afinou a fórmula química e respetivos processos de fabrico do novo material, que vinha a estudar há 20 anos!

As novas células solares irão ser produzidas em filmes ultrafinos, à base de perovskita, cuja estrutura cristalina torna mais fácil a transformação de luz em eletricidade. Atualmente as células solares são produzidas com recurso a silício, material bastante comum e barato, mas que já atingiu os limites da sua eficácia.

Há ainda uma incógnita perante este material… qual a longevidade destas novas células fotovoltaicas? Estando garantidas o aumento da eficiência e um baixo custo na sua produção, permanece a dúvida quanto à estabilidade e também quanto a novas soluções perante a reciclagem dos materiais (é que este novo material engloba estanho e chumbo – que coloca problemas ambientais).

Perovskite Breakthrough mostra a importância do composto químico adicionado em aumentar a eficiência

Pesquisadores do relatório do Laboratório Nacional de Energia Renovável (NREL) fazem um avanço significativo ao produzir uma célula solar de perovskita em tandem que leva a tecnologia para mais perto de sua máxima eficiência.

Uma nova fórmula química está por trás do aumento na eficiência, que também melhorou as propriedades estruturais e optoeletrônicas da célula solar.

Perovskite refere-se a uma estrutura cristalina formada através da química. Diferentemente das células solares feitas de silício, suas contrapartes de perovskita podem ser flexíveis e projetadas para serem mais baratas de fabricar. As células solares de perovskita têm visto um aumento constante na eficiência, à medida que os pesquisadores continuam refinando a tecnologia. A maioria desses esforços de pesquisa se concentrou em perovskitas baseadas em chumbo que possuem um bandgap amplo. 

Perovskitas de baixa eficiência e baixo bandgap permitiriam a fabricação de células solares tandem all-perovskite de alta eficiência, onde cada camada absorve apenas uma parte do espectro solar e é idealmente configurada para converter essa luz em energia elétrica. No entanto, as perovskitas com bandgap baixo sofreram grandes perdas de energia e instabilidade limitando seu uso em tandems.

Os esforços que os cientistas do NREL fizeram para estreitar o bandgap, substituindo parte dos átomos de chumbo na estrutura da perovskita, trouxeram a recém-refinada célula solar de perovskita de baixo band-gap para uma eficiência de cerca de 20,5%. Seus resultados estão detalhados no novo artigo, “Carpet lifexies of> 1μs em Sn-Pb perovskitas permitir eficiente all-perovskite tandem células solares”, que aparece na Science.

"Esta vai ser uma área de pesquisa ativa nos próximos anos", disse Kai Zhu, cientista sênior do NREL e autor correspondente do artigo.

Substituir chumbo (Pb) em células solares de perovskita, pode restringir o bandgap. Adicionar estanho (Sn), no entanto, cria outros problemas. A rápida cristalização e oxidação do estanho cria furos e outros defeitos em filmes finos de perovskita à base de Sn.

Uma célula solar em série utilizando camadas de perovskitas mantém a eficiência máxima teórica de mais de 30%. Para alcançar isso, a camada de baixo absorvedor de bandgap por si só deve estar entre 21% e 23% de eficiência. As células solares baseadas em uma mistura de chumbo-estanho relataram eficiências de cerca de 19%, em comparação com entre 21% e 24% para suas contrapartes de chumbo puro.

Para compensar os efeitos do estanho na mistura, os cientistas da NREL introduziram o composto químico tiocianato de guanidínio (GuaSCN). Depois de descobrir como 7% de GuaSCN era a quantidade ideal para reduzir os defeitos consideravelmente, eles validaram essas descobertas para tornar a célula solar mais eficiente de outra maneira importante. As células solares geram eletricidade usando a luz para “excitar” os elétrons. Quanto mais tempo os elétrons ficarem excitados, mais eletricidade será gerada. O novo material de baixo band-gap após a modificação química permitiu que os elétrons permanecessem excitados por mais de 1 microssegundo, ou cerca de cinco vezes mais do que o relatado anteriormente.

A célula solar de junção única de banda baixa melhorada com 20,5% de eficiência foi então acoplada a uma célula convencional de perovskita de banda larga. Os pesquisadores obtiveram uma célula tandem de 25% de eficiência de quatro terminais e 23,1% de eficiência de dois terminais de perovskita.

Os co-autores de Zhu da NREL são Jinhui Tong, Dong Hoe Kim, Chen Xihan, Axel Palmstrom, Paul Ndione, Matthew Reese, Sean Dunfield, Obadia Reid, Jun Liu, Fei Zhang, Steven Harvey, Zhen Li, Steven Christensen, Glenn Teeter, Mowafak Al-Jassim, Maikel van Hest, Matthew Beard e Joseph Berry. Alguns pesquisadores são afiliados à Universidade de Toledo e à Universidade do Colorado em Boulder.

O financiamento para a pesquisa na NREL veio do Escritório de Tecnologias de Energia Solar e do Centro de Semicondutores Inorgânicos Orgânicos Híbridos para Energia.

Oxford PV levanta financiamento de US $ 41 milhões

Fonte: Oxford PV

A empresa de células solares de perovskita, a Oxford PV, levantou £ 31 milhões (US $ 41 milhões), com a empresa chinesa de turbinas eólicas Goldwind se juntando como grande investidora.

A última rodada de apoio também inclui fundos de investidores existentes Equinor e Legal & General.

O PV de Oxford disse que o dinheiro empurraria a empresa para sua fase comercial. Preparou uma mudança para o fabrico em grandes volumes, tendo construído uma linha piloto numa antiga fábrica da Bosch na Alemanha.

"O investimento da Goldwind em Oxford PV e o contínuo apoio de nossos atuais acionistas, demonstra a confiança em nossa tecnologia e sua prontidão comercial", disse Frank P. Averdung, CEO da Oxford PV. "Estamos muito satisfeitos em ter investidores que reconheçam a capacidade da nossa tecnologia de células solares de perovskita para transformar o desempenho de fotovoltaicos baseados em silício e o papel que desempenhará na transição global para um futuro de energia limpa".

Em junho, a empresa registrou um novo registro de eficiência de células solares em cavidade de perovskita de 27,3%, certificado pelo Fraunhofer ISE.

A rodada de financiamento da série D quase duplica o dinheiro acumulado levantado pela empresa no passado.

“O investimento da Goldwind na Oxford PV apóia nosso compromisso com a inovação que fornece energia renovável limpa e eficiente em termos de custo”, disse Xiao Zhiping, VP da Goldwind. “Acreditamos que a energia fotovoltaica e eólica se tornará uma parte cada vez mais importante do mix global de energia, nos próximos 20 anos. Ficamos impressionados com o PV de Oxford, sua tecnologia fotovoltaica de perovskita e o ritmo de seu progresso, e estamos ansiosos para apoiar a empresa daqui para frente.”

Hanwha Q CELLS espalha caso de violação de patente para a Austrália

De acordo com Hanwha Q CELLS: "As reivindicações de patente afirmadas por Hanwha Q CELLS não estão restritas a qualquer método particular de fabricação, como deposição de camada atômica (ALD) ou deposição química avançada por plasma (PECVD). Imagem: SolarWorld

A Hanwha Q Cells Austrália, juntamente com a Hanwha Q Cells & Advanced Materials Corp, apresentou uma queixa de violação de patente no Tribunal Federal da Austrália contra a JinkoSolar e a LONGi Solar da patente australiana no. 2008323025. 

A patente australiana [025] está diretamente relacionada à patente norte-americana [215], que deu início aos processos por infração nos EUA e na Alemanha em 5 de março de 2019.

Hee Cheul (Charles) Kim, diretor executivo da Hanwha Q Cells & Advanced Materials Corp, disse: “Nossos produtos fotovoltaicos de alta qualidade nos estabeleceram como líderes da indústria, e estamos orgulhosos de nosso legado de inovação. Os produtos fornecidos por essas duas empresas estão usando tecnologia que acreditamos ser protegida por nossa patente australiana e tomamos essas medidas para proteger nossos direitos de propriedade e para dar ao mercado a confiança de que iniciativas de pesquisa e desenvolvimento para desenvolver tecnologias futuras podem continuar. Não estamos preparados para tolerar a distribuição não autorizada na Austrália de produtos que incorporam nossa tecnologia patenteada.”

De acordo com Hanwha Q CELLS: "As reivindicações de patente afirmadas por Hanwha Q CELLS não estão restritas a qualquer método particular de fabricação, como deposição de camada atômica (ALD) ou deposição química de plasma aumentado (PECVD). Em vez disso, as alegações afirmadas da Austrália patente número 2008323025 (e seus equivalentes nos EUA e Alemanha) são direcionados para uma estrutura de célula solar com uma primeira camada dielétrica, incluindo óxido de alumínio e uma segunda camada dielétrica que contém hidrogênio."

O SunPower é grande com o novo módulo IBC 'A-Series' usando a tecnologia NGT

A SunPower informou que o novo módulo “A-Series” de grande área (1.833,88 mm x 1.016 mm) utilizou 66 células NGT, que usam wafers monocristalinos do tipo N de 156 mm x 156 mm, em comparação com as “X-Series” de desempenho mais alto. células e módulos (125 mm x 125 mm) numa configuração de 96 células de 1549,4 mm x 1041,4 mm, significativamente maior do que o seu módulo anterior de elevada eficiência e destinado apenas ao mercado residencial dos EUA. Imagem: SunPower

A fabricante de painéis solares de alta eficiência com sede nos EUA SunPower Corp lançou seu primeiro módulo fotovoltaico usando suas células 'Maxeon Gen 5' da NGT (Next Generation Technology), fabricadas em uma nova linha de produção em sua fábrica na Malásia.

A SunPower informou que o novo módulo “A-Series” de grande área (1.833,88 mm x 1.016 mm) utilizou 66 células NGT, que usam wafers monocristalinos do tipo N de 156 mm x 156 mm, em comparação com as “X-Series” de desempenho mais alto. células e módulos (125 mm x 125 mm) numa configuração de 96 células de 1549,4 mm x 1041,4 mm, significativamente maior do que o seu módulo anterior de elevada eficiência e destinado apenas ao mercado residencial dos EUA. 

Espera-se que o módulo A-Series venha em faixas de potência de 400Wp e 415Wp.

Os típicos módulos PERC (Pilhas Traseiras de Emissor Passivo) mono de alto desempenho típicos do tipo LONGi Solar (Hi MO 1 60-cell) têm potência na faixa de 295Wp a 315Wp, enquanto as dimensões do módulo são em torno de 1664mm x 996mm.

Espera-se que o módulo A-Series venha em faixas de potência de 400Wp e 415Wp.

“A SunPower está introduzindo os primeiros painéis solares residenciais de 400 watts do mundo, já que a maioria do setor está ultrapassando o limite de 300 watts para a energia solar doméstica”, disse Jeff Waters, CEO da unidade de negócios SunPower Technologies. “Nossa tecnologia de células recordista e os esforços inovadores de pesquisa e desenvolvimento nos permitiram encaixar mais capacidade de energia nos telhados do que jamais tivemos antes. Nosso crescente portfólio de painéis está oferecendo um valor sem precedentes em todos os mercados globais, o que é incomparável com qualquer outra tecnologia solar residencial atualmente disponível. ”

Os rivais mono de alta eficiência do tipo N, como LG Electronics (IBC) e Panasonic Corp (HJT), já mudaram para as wafers de 156 mm x 156 mm em um formato de 60 células com potência de 365Wp e 330Wp, respectivamente. 

O módulo da série A também é combinado com um microinversor CA integrado na fábrica da Enphase Energy, com sede nos EUA. Inicialmente, como a capacidade de produção do módulo é limitada a cerca de 100MW por ano, embora a SunPower tenha recentemente dito que o equipamento tinha sido encomendado para uma segunda linha de produção de células NGT na Fab 3 na Malásia, os módulos da Série A só estariam disponíveis para o Mercado residencial dos EUA.

Atualmente, a SunPower está convertendo suas linhas de produção e capacidade de módulos da série E para NGT, já que a série de módulos está usando a tecnologia IBC mais antiga e o tamanho não diferenciado da bolacha mono tipo n. 

Espera-se que a LG Electronics amplie uma fábrica de montagem de módulos de 500MW nos EUA em 2019, enquanto a Panasonic continua a acelerar os módulos HIT na unidade Gigafactory 2 da Tesla no Estado de Nova York. 

A fábrica de células da SunPower nas Filipinas produz suas células Maxeon Gen 4 para os módulos da série X e tem uma capacidade anual de aproximadamente 450MW.

Hanwha Q CELLS abre instalação de montagem de módulos 1.7GW nos EUA

Esta é a segunda grande unidade de produção de módulos que abriu a América nesta semana por empresas estrangeiras. Crédito: Hanwha Q CELLS

Membro da Silicon Module Super League (SMSL), a Hanwha Q CELLS completou sua instalação de montagem de módulo 1.7GW em Dalton, Geórgia - a segunda maior instalação de produção de módulos inaugurada nos Estados Unidos esta semana por empresas estrangeiras.

A subsidiária da empresa, Hanwha Q CELLS USA, facilitou o projeto, que é considerado o maior do gênero no Hemisfério Ocidental. A fábrica começou a produzir os módulos Q.PEAK DUO L-G5 em 1º de fevereiro e as primeiras entregas já foram realizadas.

O Grupo Hanwha agora tem fábricas nos EUA, na Coréia do Sul, na Malásia e na China.

Hanwha Q Cells & Advanced Materials Corporation CEO Hee Cheul Kim, disse: "Este anúncio significa a nossa dedicação ao mercado dos EUA eo cumprimento da nossa promessa de fornecer módulos solares de alta qualidade montados na América, deixando um impacto positivo sobre a economia de Geórgia.

No início desta semana, a líder da SMSL, JinkoSolar, também inaugurou oficialmente sua primeira fábrica de montagem de módulos de 400MW em Jacksonville, Flórida , com a produção piloto iniciada em novembro de 2018. 

O emprego no setor solar dos EUA diminuiu em 8.000 em 2018, ou cerca de 3,2%, de acordo com o último Censo de Empregos Solares . Embora o recenseamento tenha registado uma queda de 8,6% nos postos de trabalho no sector fotovoltaico entre 2017 e 2018, previu-se, no entanto, um aumento para 2019, tendo em 2018 o número de 33.726 para 34.949. Outros trabalhos de módulo ainda serão criados nos EUA desde a introdução das funções do Presidente Trump na maioria das células e módulos importados, incluindo uma fábrica de 500MW da LG Electronics.

Suíços criam painéis solares duas vezes mais eficientes

Painéis solares da Insolight

Empresa suíça criou método engenhoso para aplicar tecnologia usada no espaço em painéis solares que todos poderão ter em casa.

Sabia que de toda luz que atinge um painel solar, a média de retenção de energia varia entre os 15 e os 19%? Há painéis solares com uma maior taxa de eficácia, mas costumam estar destinados a utilizações mais restritas e não tão democratizadas. É o caso dos painéis solares usados em projetos espaciais.

E se fosse possível juntar o melhor dos dois mundos: a eficiência de uns à conveniência de outros? É isso que a empresa suíça Insolight está a fazer, como escreve a publicação TechCrunch. Os painéis solares criados pela spin-off da Universidade de Lousanne têm uma taxa de aproveitamento de energia que varia entre os 30 e os 37% – ou seja, o dobro dos painéis tradicionais.

Painéis solares da Insolight

Para conseguir estes resultados, a empresa usa as mesmas células que são usados em equipamentos espaciais – que apesar de serem mais pequenos, são altamente eficientes… e caros.

Mas para manter o custo mais baixo, a Insolight arranjou uma solução engenhosa: por cima das células que convertem a energia está uma camada de lentes que tem um formato em favo. O que isto faz é direcionar a luz solar para a pequena área onde estão as células fotovoltaicas. A refração da luz faz com que o posicionamento do Sol também não importe tanto.

Painéis solares da Insolight

Apesar de a tecnologia ser nova, é compatível com os atuais sistemas de energia solar, pelo que não necessitaria de uma grande adaptação por parte dos fabricantes ou dos consumidores.

“Esta abordagem híbrida é particularmente eficaz quando está nublado e a luz solar é menos concentrada, pois consegue continuar a gerar energia mesmo com raios difusos”, explicou Mathieu Ackermann, o diretor de tecnologia da Insolight.

“Os nossos painéis estão ligados à rede e são monitorizados de forma contínua. Eles continuam a funcionar sem problemas mesmo durante vagas de calor, tempestades e tempo de inverno”, acrescentou.

Os primeiros painéis solares da Insolight devem chegar ao mercado em 2022.

Fonte: DN Insider

Índia dá um salto gigantesco para se tornar uma das principais fábricas de produção de células

Independentemente dos números que você possa ler sobre os níveis de capacidade das células na Índia hoje, a realidade é que temos apenas um pequeno número de produtores de células, executando coletivamente linhas bem abaixo das capacidades efetivas (nem mesmo de placa de identificação); dos quais Adani atualmente representa cerca de metade da capacidade / produção de sua instalação de Mundra. Imagem: Mondragon / Bharat

O recente anúncio do Ministério de Energia Nova e Renovável da Índia (MNRE) para aprovar um esquema solar de 12 GW para empresas do setor público central (CPSUs) - determinando crucialmente o uso de módulos e células solares de origem nacional - representa o primeiro passo para a Índia finalmente criar uma rota para estimular expansões multi-GW para novas instalações de células e módulos.

Este artigo explica o quão importante é esse empreendimento, o que precisa ser feito na Índia para que isso aconteça e por que ele poderia representar o primeiro desafio significativo globalmente para os inviáveis ​​investimentos industriais chineses que levaram tantas empresas à falência fora da China. Década passada.

O desafio de proteger os produtores domésticos de células e módulos

Embora todos os países do mundo adorem poder ter uma estrutura de políticas energéticas que ajudem a estimular a produção nacional, a realidade é que apenas alguns países estão em posição de realmente fazer isso.

Para começar, você precisa de um mercado local estável de longo prazo no qual os investidores tenham confiança por um período mínimo de cinco anos, idealmente com 10 anos ou mais. Além disso, o pipeline de demanda por novos acréscimos de capacidade solar precisa ser robusto e não granulado devido a licitações esporádicas e de alto risco, onde as instalações são lentas durante a maior parte do ano e, em seguida, retomam a tempo de se qualificar para incentivos oferecidos.

Se aplicarmos este filtro globalmente na indústria solar, excluímos instantaneamente mais de 95% dos países que compõem a demanda anual de 100 GW-plus hoje.

De fato, a lista resultante torna-se muito pequena: China, EUA, Japão, Índia, Coréia do Sul e Taiwan. Curiosamente, os dois últimos têm políticas que surgiram após os investimentos no upstream e existem em grande parte para dar aos fornecedores de módulos domésticos existentes uma linha de base de suprimento que mantém as fábricas funcionando.

A Europa sai a lista do curso, porque é um alvo em movimento dos países. Nenhum país individual tem o escopo de fornecer aos investidores um pipeline de projetos multi-GW de 5 a 10 anos, sem riscos; e então temos a legislação baseada na UE que rege os acordos comerciais de um ponto de vista descentralizado.

Portanto, na realidade, temos apenas três países que têm o escopo de implementar um esquema de políticas que estimule a produção de células e módulos a montante na escala multi-GW: China, EUA e Japão.

O Japão desistiu de apoiar os fabricantes nacionais, com quase todos escolhidos anos atrás para seguir as táticas japonesas de procurar a China e o Sudeste Asiático como parceiros de baixo custo.

Os EUA passaram mais de uma década tentando liberar o suprimento doméstico, e o mesmo poderia até recentemente ter sido dito sobre a Índia.

Por que as ações comerciais protecionistas falharam até agora

Além da falta de demanda doméstica que muitas vezes torna o protecionismo irrelevante, outras tentativas de proteger os produtores domésticos de células / módulos têm sido amplamente mal sucedidas na indústria de PV até agora.

Os esforços mais visíveis foram da UE e dos EUA. A abordagem da UE de atacar a produção da China continental foi basicamente evitada pelas expansões do Sudeste Asiático e pela capacidade de OEMs que entraram em operação no nível multi-GW. Impor um MIP era então um exercício burocrático e nada mais.

Os vários esforços dos EUA concentraram-se principalmente nos impostos (primeiro China / Taiwan e depois em todos os lugares sob a Seção 201), mas tendo decidido unilateralmente que o 'dumping' estava em operação, os impostos pagos proporcionalmente foram estabelecidos pelo vendedor estrangeiro quem poderia decidir o preço mínimo (ex-works ASP) de uma forma um pouco ad-hoc. 

Se o resultado atual da Seção 201 é que as empresas chinesas / coreanas financiem linhas de montagem de módulos em estados cooperantes, então dificilmente pode ser visto como suporte à produção nacional. A história mostra que, assim que as barreiras são relaxadas, as linhas de módulo no exterior são fechadas muito rapidamente.

Como o outro grande país se concentrava na proteção da manufatura doméstica, a Índia vinha lutando há algum tempo para encontrar uma solução viável. Apesar do legado de pequenas alocações sob exigências de conteúdo doméstico (DCR), a imposição de tarifas de 2018 sobre a oferta China / Sudeste da Ásia provavelmente não mudaria nada por meio da confiança na produção de células / módulos indianos. Novamente, o preço final de mercado (com taxas aplicadas) é inteiramente uma função do que ex-works ASP é atribuído pelo vendedor.

Esforços recentes também feitos pela SECI para atrair investimento estrangeiro para criar instalações de produção de célula / módulo sub-GW até agora não conseguiram ganhar tração, com as condições de entrada sendo gradualmente relaxadas (removendo wafering, reduzindo o tamanho das fab) para ver se alguma opção viável surgiu.

No entanto, como explicarei mais adiante neste artigo, a nova legislação em torno do DCR provavelmente tornaria a proposta de fabricação da SECI menos impactante, algo que ainda seria um positivo geral para o segmento doméstico de upstream na Índia.

Portanto, até a semana passada, podia-se dizer em grande parte que o protecionismo comercial havia sido ineficaz na indústria fotovoltaica, com os tesouros os únicos beneficiários por meio de impostos de importação cobrados. Apenas a Coréia do Sul e Taiwan hoje esculpiram a demanda doméstica que existe principalmente para ajudar a produção nacional que precisa de um gasoduto estável para manter as fábricas funcionando.

A Índia poderia se tornar o segundo maior país produtor de células multi-GW para a China?

O subtítulo aqui seria um resultado de um bilhete de sonho para qualquer país que buscasse aumentar os empregos de manufatura solar, mas dentro da Índia, essa meta certamente tem mais ressonância por tantas razões embutidas na narrativa do Make-in-India, e ligada implicitamente a A busca da Índia para ser uma potência tecnológica global (exportando e competindo com a China).

Com o Japão, Taiwan, a Coreia do Sul, a Europa e os EUA tendo chegado e desaparecido em termos de concorrente de fabricação de células concorrentes à China, a Índia poderia realmente implantar recursos / financiamentos locais e estrangeiros para fazer o que esses outros países / regiões falharam. ?

Hoje, a única "concorrência" para o fabrico de células chinesas provém de instalações que financiaram e controlaram em toda a Malásia, Tailândia e Vietname. É como dizer que você compete com uma subsidiária que existe apenas para evitar barreiras comerciais que vêm e vão aos caprichos dos políticos.

As últimas notícias da Índia relacionadas à sua cota DCR, e com a expectativa de que novos anúncios serão adicionados apenas aos níveis atuais, podem sugerir fortemente que a partir de 2020, 4-5 GW de produção anual de células seja necessária na Índia. Nota - ao contrário dos esforços desinteressados ​​de outros países - o DCR indiano é específico de célula e módulo. Isso muda tudo agora.

Uma vez que chegamos à produção doméstica multi-GW de células / módulos como parte de um consumo anual de demanda de 10-20GW no mercado final, torna-se claro que a Índia tem espaço para reivindicar essa posição de produção de células # 2. juntos e isso realmente acontece!

Bom demais para ser verdade: como funciona a produção anual de células 4-5GW na Índia?

Para os países em todo o mundo, mal leríamos além da manchete se a produção de 4 a 5 GW de novas células fosse anunciada. Dentro da China, uma pessoa mal poderia ter uma pálpebra, já que algumas das novas usinas de produção de células vêm implementando alegremente expansões de 5-10GW em tempo recorde.

Portanto, uma vez que estamos à beira de um pipeline sem risco para até 4-5 GW de células fabricadas localmente na Índia, como isso se compara à produtividade existente? Quanta capacidade celular nova precisaria ser adicionada? Qual tecnologia celular precisa ficar on-line? Como a produção de células aumenta em uma ordem de grandeza dentro de 9 meses? E onde é que tudo isto deixa o fornecedor chinês de células / módulos que tem enviado multi-módulos de baixo custo para a Índia nos últimos anos?

Estas questões formam a base da nossa próxima reunião PV IndiaTech 2019 em Delhi, em 24-25 de abril de 2019, e grande parte da discussão e debate durante este evento será para responder a muitas destas questões. No entanto, vamos analisá-los um por um aqui para criar uma imagem da probabilidade de a produção anual de células de 4-5 GW e algumas das coisas que agora precisam acontecer.

Nova capacidade, nova tecnologia e uma abordagem diferente dos investimentos chineses

Independentemente dos números que você possa ler sobre os níveis de capacidade das células na Índia hoje, a realidade é que temos apenas um pequeno número de produtores de células, executando coletivamente linhas bem abaixo das capacidades efetivas (nem mesmo de placa de identificação); dos quais Adani atualmente representa cerca de metade da capacidade / produção de sua instalação de Mundra.

Para atingir os 4-5GW necessários de produção anual de células, exigiria cerca de 3GW de nova capacidade de célula (assumindo taxas de utilização não ideais próximas de 70% no primeiro ano). Além disso, grande parte da capacidade existente é multi-tipo p, e as atualizações para essas linhas seriam essenciais para quando o segmento de serviços públicos indiano finalmente começar a mostrar o crescimento da tecnologia mono (a partir de 2020).

Do ponto de vista do fabricante chinês, agora é a hora de entrar em ação, após anos de MOUs e JVs especulativos que não se materializaram. De fato, desta vez, é provável que seja necessária uma abordagem mais pró-ativa, para evitar ter que adquirir terras, construir uma nova fábrica como um investidor interno e lidar com todas as questões locais de desenvolvimento específicas da Índia.

Embora as empresas chinesas pareçam não ter problemas em estabelecer centros de produção offshore em países como a Malásia, a Tailândia e o Vietnã, fazer o mesmo na Índia é um tipo diferente de peixe.

De fato, a abordagem da Índia para as empresas chinesas pode muito bem assumir a forma de uma entrada no mercado mais interativa, onde as parcerias agora são diretamente com os produtores de células / módulos existentes, ou alguns dos principais desenvolvedores / donos de ativos que ter bases de fabricação e / ou uma rota direta para comercializar células / módulos.

Quando visto neste contexto, levanta-se a questão de por que alguns dos principais fornecedores de módulos chineses (ou de fato colocar Hanwha Q-CELLS neste agrupamento) não apenas adquirem alguns dos fabricantes de células de 500 MW que sobreviveram ao refluxo indiano. e fluxos de demanda até agora; ou alinhe-se a alguns dos mais ambiciosos fornecedores de módulos puros de nível GW que não possuem fabricação interna de células. Em termos de começar a trabalhar rapidamente e ter bases de produção no nível do GW dentro da Índia, esta pode ser a rota para o mercado mais rápida e com menos burocracia.

PV IndiaTech 2019 chegando no momento perfeito durante abril de 2019

Decidimos lançar a série de eventos PV IndiaTech em 2019, pois suspeitávamos que 2019 foi definido como o ano de mudança dentro da Índia solar, tanto dos investimentos em manufatura quanto também do papel das empresas estrangeiras na melhoria da qualidade das operações e retornos da fábrica.

Certamente, o anúncio recente do MNRE só torna o momento do evento ainda mais pertinente. Antes da semana passada, o nível de interesse na PV IndiaTech era mais alto na China, com o objetivo de manter sua participação no mercado. Embora esse leque de empresas provavelmente esteja fortemente representado no PV IndiaTech 2019, a atração contínua da Índia por empresas estrangeiras em toda a cadeia de valor para participar do caminho para 300 GW ou mais até 2030 não pode ser subestimada.

O PV IndiaTech 2019 acontece em Delhi, nos dias 24 e 25 de abril de 2019. Qualquer pessoa que queira se envolver no evento pode entrar em contato conosco através das abas no site do evento aqui.