هل مصدر المواد الخام للخلايا الشمسية متعددة البلورات كافية؟

المادة الخام الرئيسية ل الخلايا الشمسية متعددة البلورات هو السيليكون ، وخاصة السيليكون متعدد البلورات. على الصعيد العالمي ، فإن احتياطيات مواد السيليكون وفيرة نسبيًا ، لذلك من الناحية النظرية ، لا يوجد نقص في مصادر المواد الخام للسيليكون. مع التطور السريع لصناعة الطاقة الشمسية ، يتزايد الطلب على السيليكون العالي ، مما قد يؤدي إلى نقص قصير الأجل في مواد السيليكون. لا سيما في بعض البلدان المنتجة الرئيسية (مثل الصين والولايات المتحدة) ، قد يؤدي الارتفاع في الطلب إلى الضغط على إمدادات السوق ، وبالتالي رفع تكلفة المواد الخام.
على الرغم من أن احتياطيات السيليكون كبيرة ، إلا أن عملية التطهير والمعالجة كثيفة الطاقة وتتطلب الكثير من الكهرباء والمعالجة الكيميائية ، والتي تشكل تحديات في تكاليف الإنتاج والتأثيرات البيئية. على وجه الخصوص ، قد يكون لانبعاثات ثاني أكسيد الكربون المتولدة أثناء تنقية السيليكون تأثير معين على البيئة.
مع استمرار التوسع في صناعة الطاقة الشمسية ، سيستمر الطلب في السوق على مواد السيليكون عالية الجودة في الارتفاع ، مما قد يؤدي إلى اختناقات العرض قصيرة الأجل في السوق ، وخاصة في عملية تحويل الطاقة العالمية ، والطلب الإنتاج على الخلايا الشمسية من المتوقع أن تزيد بشكل كبير. لذلك ، على الرغم من أن المواد الخام نفسها كافية ، إلا أن القدرة الإنتاجية وتكنولوجيا المعالجة للمواد لا تزال تحت ضغط كبير.
من أجل التعامل مع النقص المحتمل للمواد ، تقوم العديد من الشركات بتطوير تقنيات إنتاج وإعادة تدوير أكثر كفاءة. على سبيل المثال ، يمكن لإعادة تدوير وإعادة استخدام مواد السيليكون في وحدات الخلايا الشمسية وزيادة معدل الاسترداد للسيليكون تدريجياً تخفيف مخاطر نقص المواد الخام بشكل فعال. بالإضافة إلى ذلك ، يستكشف الباحثون أيضًا مواد بديلة أخرى (مثل النحاس الإنديوم غاليوم سيلينيد (CIGS) و Perovskite ، وما إلى ذلك) ، والتي قد يصبح تطورها حلاً لتكملة الخلايا الشمسية السيليكون في المستقبل.
على الرغم من أن إمدادات السيليكون ، والمواد الخام للخلايا الشمسية متعدد البلورات ، كانت كافية نسبيًا في الوقت الحاضر ، إلا أن خطر نقص المواد لا يزال يتعين مراقبتها بشكل وثيق مع نمو الطلب على الطلب والإنتاج ، وخاصة من حيث التقدم التكنولوجي والتنمية المستدامة ، من الضروري تحسين كفاءة استخدام الموارد بشكل مستمر وتعزيز تقنيات إعادة تدوير المواد والبديل .