Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Cost Drivers in the Photovoltaic Solar Industry: An Analysis of the Potential for Reducing Costs
KTH, School of Industrial Engineering and Management (ITM), Production Engineering.
KTH, School of Industrial Engineering and Management (ITM), Production Engineering.
2011 (English)Independent thesis Basic level (degree of Bachelor), 10 credits / 15 HE creditsStudent thesis
Abstract [en]

The demand for energy is increasing at an incredibly fast rate globally. Electricalenergy, supplied through interconnected grids is a major constituent of this demand. The electricity market, today, however, finds itself in a state of flux. Rising costs forconventional non-renewables accompanied with a growing awareness for theenvironment and the detrimental effects of our reliance on fossil fuels is leading to aparadigm shift in energy policy for governments, businesses and the public alike. Thereis now a growing desire to make clean, sustainable and renewable energy sources alarger part of our generation capacity. Solar photovoltaic (PV) power, throughcrystalline silicon (c-Si) technology, fulfills this list of criteria. In order to make solarPV a larger part of our electricity generation stack, however, it needs to be made moreaffordable and price competitive. There is therefore a strong incentive for the PVindustry to reduce its costs. This report seeks to identify the major cost drivers for the c-Si solar photovoltaicindustry and to determine potential avenues for future cost reductions. An analysis ofthe conceivable magnitude of these cost reductions is also undertaken for the short term(2010-2015). The fundamental cost structure of a c-Si photovoltaic system is dividedinto the solar module (actual solar cell technology) and the so-called balance of systems(BOS) components, which are the additional electrical components and supportstructures required. The costs are reduced primarily through technological innovation,such as increasing solar cell efficiency, economies of scale benefits and throughavenues that optimize productions processes. Increases in solar efficiency are found torepresent the largest individual benefactor on costs, as it increases the amount of energygenerated electricity for the same size solar cell. Segmenting the cost drivers into thevarious phases of the production value chain is useful. The following chart representsforecasted cost reductions for each of the five production phases (polysilicon refining,ingot/wafer processing, cell manufacture, module assembly and balance of systemsinstallation). The total cost for a PV system is forecast to move from $3.65/W in 2010to $2.94/W in 2015. This reflects a cost reduction of 19.5% in five years. Furthermore,it can be deduced from this chart that the largest cost cuts will stem from reductions inthe module cost (77.5%), whereas only 22.5% of total cost reductions comes from theBOS component.

(To see the chart, se attached pdf)

Abstract [sv]

Den globala efterfrågan för energi ökar i en snabb takt. Elektricitet, av den typ somlevereras via vårt elnät, är en viktig komponent av denna efterfrågan. Elmarknadenbefinner sig dock i ett utdraget förändringstillstånd idag. Ökade kostnader förkonventionella, oförnybara energikällor i kombination med växande medvetenhet omnegativa miljöeffekter leder mot ett paradigmskifte i energipolitiken för regeringar,företag och allmänhet att följa. Det växer fram en önskan om att göra rena ochförnybara energikällor till en större del av vårt samhälle. Solceller, via den kristallinakiselteknologin (c-Si), uppfyller samtliga dessa kriterier. För att göra solceller till enstörre del av vår elproduktion måste dessa dock bli mer prismässigt konkurrenskraftiga. Det finns därför ett starkt incitament för industrin att minska sina kostnader och tadenna chans. Denna rapport identifierar de största kostnadsdrivarna för den kristallina kiselteknologinoch söker vägar för framtida kostnadsminskningar inom dessa. En analys avkostnadsminskningarna presenteras även för nästkommande fem år (2010-2015), somuppdelas efter den grundläggande kostnadsstrukturen i teknologin. Denna är delvismodulkostnaden, vilket är kostnaden för att tillverka själva solcellen, och arbetet eftertillverkningen (såsom arbete, underhåll, ytterligare elektriska komponenter osv). Kostnaderna reduceras här främst genom tekniska innovationer, som att ökaeffektiviteten i solcellen, stordriftsfördelar och genom att optimeraproduktionsprocesserna. Ökningar i effektivitet konstaterades här vara den störstaenskilda kostnadsdrivaren, då den ökar mängden genererad elektricitet för en vissbestämd cellstorlek. Följande tabell representerar den prognostiserade kostnadsminskningen för fem olikaproduktionsfaser (råmaterial, ingot/wafer, cell, modul och efterarbete). Den totalakostnaden för ett solcellssystem förväntas minska från $3.65/W under 2010 till $2.94/Wår 2015. Detta speglar en kostnadsminskning på 19.5% under fem år. Vidare kan manutläsa ur tabellen att den största kostnadsnedskärningen blir resultatet av minskningar imodulkostnaden, dvs. 77.5%, medans endast 22.5% kommer från efterarbetet.

(För att se tabellen, se bifogad pdf)

Place, publisher, year, edition, pages
2011. , 49 p.
Series
Examensarbete inom teknik och management, grundnivå, 154
National Category
Engineering and Technology
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-58790OAI: oai:DiVA.org:kth-58790DiVA: diva2:474164
Subject / course
Production Engineering
Uppsok
Technology
Examiners
Available from: 2012-01-20 Created: 2012-01-09 Last updated: 2012-01-20Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(11763 kB)2259 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 11763 kBChecksum SHA-512
a726c9486c324fa73046544cb1d7600652bc678996bc3fbb69bccf9c39cd210095bf7ec632160d3a3adcabe85f9d4e67f147cc5064a8346a532340dff280f4dc
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
Production Engineering
Engineering and Technology

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 2262 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 517 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf