Fotovoltaik

2010 yılında dünya piyasalarının liderleri olan PV üreticileri şöyle sıralanıyordu;

Verilen sıralama bilindiği üzere oldukça dinamik bir yapıdadır. Yıllarca Sharp liderlik koltuğundaydı. Q-Cells 2008 mali krizine kadar ilk sıradaki bir markaydı. Sonraki yıl ise bayrağı First Solar almıştı.

Galyum Arsenid (GaAs) çok yakında % 43 verimliliğe ulaşarak en yüksek olan gözeler arasına girdi. Ancak yüksek maliyetleri uydular ve yoğunlaştırılmış PV uygulamaları dışında kullanımını sınırlamaktadır.

Bakır-indiyum Selenid (CIS) yükselen bir alan olarak pazardadır. Buna örnek olarak Shell in Japonya’daki Solar Frontier isimli firmasına, CIS modüllerinin üretimi için yeni bir fabrika kurduğu bilgisi verilebilir. Temmuz ayında 1 GW olarak belirledikleri üretim hedefine ulaştılar. Bunun 900 MW’ ı yeni tesiste üretildi.

Kristalin silikon son 40 yıl içinde artışlar sağlamasına rağmen % 18’ lik verimlilik ile ince film gözelere göre daha iyi bir performansa sahip olup temin edilmesi de kolaydır. Sun Power bu gözelerde % 25 verimlilikle pazarın lideri konumuna gelmiştir. Performansta sağlanan bu avantaj silikon teknolojisindeki karmaşıklık sonucu ortaya çıkan maliyet artışı önemini azaltmaktadır.

2010 yılı için pazar yapısı teknolojiye göre şöyle verilebilir;

Sonuç olarak, amorf silikon ve multikristalin silikon gelecek vaat etmektedir.

Tipik bir ince film gözenin kalınlığı benzer özelliklerdeki silikon gözeye göre % 1’ i mertebesindedir. Bu durum üretim ekonomisine olumlu yansımaktadır. Bugün ince film teknolojisiyle üretilen CdTe % 12’ ye varan dönüşüm verimliliği ile pazarın lideri durumundadır. Bu verimliliğe ince bir Kadmiyum Sülfit (CdS) tabakası ilave edilerek ulaşılmaktadır. Daha basit bir üretim teknolojisine sahip ince film üretim maliyetlerinde ciddi düşüş sağlamaktadır. First Solar 0,5 Euro/Watt değerine ulaşmıştır. Ama Kadmiyum’ un zehirli bir ağır metal olması geçmişinde Kadmiyum kirlenmesi yaşamış Japonya’ da önemli bir sorun olarak görülmektedir. Bu nedenle Japonya dikkatini CIS ve amorf silikona çevirmiştir. Bir Japon firması olan Solar Frontier CIS verimliliğinde %15’in üzerine çıktığını iddia etmektedir. Ulusal Yenilenebilir Enerji Laboratuvarı (NREL) geçenlerde Avancis’in ürettiği bir CIS gözede %15,5 verimlilik ölçtüğünü duyurmuştur. Buradaki sıkıntı indiyum’un nadir bulunur olması sebebiyle kütlesel üretiminde yarattığı sınırlamadır.

Bugün bir çok PV üreticisinin yıllık kapasitesi 1 GW’a ulaşmıştır. Ölçek ekonomisi rekabetçi fiyat oluşturmasının ana unsurudur ve bu durum küçük üreticileri dezavantajlı kılmaktadır. Küçük üreticiler düşey entegrasyon yoluyla karlı duruma gelebilmektedir. Solar World buna iyi bir örnektir. Gerçek üretim ekonomisi silikon temininden tesis montajına kadar tüm tedarik zincirini tek çatı altında toplamakla gerçekleştirilmektedir.

ABD’de Hemlock, Almanya’da Wacker ve Norveç ile Doğu Asya’daki birçokları dâhil büyük bir segment silikon malzeme üretiminde uzmanlaşmıştır. Küresel silikon üretim kapasitesi 2010’da 0,25 milyon ton olmuştur. Bugün artık silikonun büyük kısmı elektronik yonga üretimi yerine PV modül üretiminde tüketilmektedir. Küresel düzeyde iş hacmi 15 milyar Euro değerini geçmektedir.

Daha önceleri ayrı ayrı makinelerde gerçekleştirilen üretim tarzının yerine bugün tam otomasyon ile üretim yapan anahtar teslimi modern PV modül üretim sistemleri gelmiştir. 2011 yılı içinde ingot, levha, göze ve modül üretim kapasite artırımı için 15 milyar $’ın üstünde bir harcama yapılacağı tahmin edilmektedir. Bunun %30’nun kristalin silikon ve %70’nin ise ince film modüller için yapılması beklenmektedir. Bu sene içinde ince film için yapılacak yatırımın %80’ i ise CIS, amorf silikon ve multisilikon segmentlerinde olacaktır. 2011 yılı sonunda tek bir firmada ciddi yeni bir üretim rekoru beklenmektedir. Bu firma Çin’de bulunan JA Solar olup 3 GW’tan fazla silikon göze sevkiyatı yapacaktır.

Küresel piyasada bugün yaklaşık olarak 6 milyar dolarlık bir invertör üretim hacmına ulaşılmıştır. DC/AC dönüşüm verimliliği bugünün ticari standartlarına göre %98’in üzerine çıkmıştır.

2010 sonu itibariyle TÜV belgeli modüllerin Almanya’da ki toptan fiyatları;

Sistem fiyatları ise (bataryasız) watt başına 2,10 ila 2.90 Euro arasında değişmektedir. Ölçek ekonomisi çerçevesinde sistem büyüdükçe watt başına yatırım maliyeti küçülmektedir. Spot piyasada 1,60 €/watt (2,24 $/watt) fiyatla sistem kurulabilmektedir. Hatırlanacağı üzere bu rakam 2006’da 5 € /watt idi.

Dr.Wolfgang Palz