Érdekes cikk jelent meg a Joule oldalain, amely az elmúlt harminc év történéseit veszi számba, amelyek a napelemek fajlagos árának drasztikus csökkenését tett lehetővé. A cikk szerint nem véletlen, hogy jelenleg a napelemek az elektromos energiatermelés egyik legolcsóbb változatát képviselik, de ebben nagy szerepet játszott a véletlenek szerencsés egybeesése is.

Az összes, jelenleg használatban levő energia termelési technológia közül a fényelektromos (photovoltaic) effektuson alapuló — napelemes — energiatermelés mutatta a leggyorsabb fajlagos költségcsökkenést, amiben kulcs szerepet játszott a napelemek árának csökkenése. Csak az elmúlt egy évtizedben nagyjából 15-ötédre csökkent a napelemek ára, és a jelenlegi becslések szerint további csökkenés várható a következő években. A jelenlegi hosszútávú szerződések alapján bátran állítja az IRENA, hogy a napelemes nagyipari áramtermelés az egyik legolcsóbb áramtermelési módozat jelenleg, amely költségprofil mellett a napenergián alapuló áramtermelés és energiatárolás együtt is kezd kifizetővé válni.

Mi áll a napelemek fajlagos költségét tekintve figyelemre méltó csökkenés hátterében?

Ennek megválaszolását többen is megpróbálták már, legutóbb Kavlak és társai egy Energy Policy szakcikkben. A hagyományos hozzáállás szerint két különböző költségcsökkenési mechanizmus segítségével csökken a fajlagos ár.

Az úgynevezett alacsony szintű költségcsökkenés — low-level mechanisms — mögött rendszerint alapanyagár (a szilícium és nem-szilícium alapú nyersanyagok ára, a felhasznált anyagok vastagsága vagy nagysága, stb.), gyártástechnológiai optimalizálás, beleértve az automatizálás következtében csökkenő gyártási költségek vagy a hulladékanyagok mennyiségének csökkentése áll. Ezek a költségcsökkentések rendszerint szisztematikusan, majdhogynem tervezhetően jelentkeznek.

A magas szintű költségcsökkentés — high-level mechanisms — legfőbb hajtóereje a kutatás és fejlesztés eredményein alapszik, amit belső vagy külső (állami) forrásokból is lehet finanszírozni, de emellett a gyártás-alapú termékfejlesztés és a gyártási kapacitás növekedésből fakadó jobb tőkekihasználtság is ebben a kategóriába tartozik. Ezek a magas-szintű költségcsökkentések ugrásszerű fajlagos költségcsökkenést érnek el rendszerint, és sokkal kevésbé tervezhetőek időben [hiszen például egy nagyobb kapacitású gyártósorba való befektetés eldöntése és kivitelezése rengeteg, egymástól független tényező összjátékának az eredménye, a szerk.].

A fenti két típusú hatás mellett azonban van egy másik, sokkal nehezebben számosítható ok (vagy okok sorozata), amely fontos hatással volt a napelemek árának csökkenésére, és a jelenlegi árak kialakulására. Ezen fontos lépcsők sorozata nagyrészint véletleneknek vagy a csillagok szerencsés együttállásának köszönhető, nem a szisztematikus vagy ugrásszerű költségcsökkentési erőfeszítéseknek.

A fényelektromos technológia első nagy fejlődési periódusa az 1973-as olajválságnak volt köszönhető, aminek köszönhetően a Nixon kormány beindította a Flat-Plat Solar Array programot, amely 1975 és 1985 közötti működése tette le az ipari gyártás alapjait. A következő, előre nem tervezett lökést a Csernobili atomerőmű szerencsétlenség utáni, a napelemek iránti hirtelen megnövekedett nemzetközi érdeklődés adta. 1993-ban Japán beindította az "egymillió tető" programját, ami 2010-re az akkor még teljesen hihetetlennek tartott egymilliós háztartási napelemes rendszer kiépítését irányozta elő. Bár a programot 2006-ban félbehagyták, mind Japán és Ausztrália is elérte az egymilliós értéket 2013-ra.

Az 1998-as német választás után a Megújuló Energiaforrások törvényét (EEG) 2000-ben foganatosította az ország a Herman Scheer és Hans-Josef Fell által jegyzett törvényjavaslat alapján. A húszéves garantált felvásárlási ár nemcsak az áramtermelők számára volt nagyon fontos, de a német napelem gyártás beindulását is nagymértékben elősegítette. Ennek köszönhetően lehet ma kulcsrakész gyártósorokat is vásárolni, amelyek a legújabb, diffúziós gyártástechnológiát használják fel.

Eközben elindult a mostanra már világméretben gyártott PERC típusú, nagy hatékonyságú napelemeket fejlesztése is, amely kutatócsoportból kivált kínai kutatóknak köszönhető a kínai napelem gyártás megalapozása is a 2000-s évek elején.

A kínai gyártók német piacra történő exportjának köszönhetően viszonylag gyorsan tudtak nőni, további befektetőket csábítva erre a területre. Ennek köszönhetően a kínai napelem gyártók már például a New York-i értéktőzsdén is szerepeltek: 2005-ben a legnagyobb technológiai cég kezdeti részvény eladása a Suntech napelemeket gyártó cég nevéhez fűződik, amellyel az első kínai, de magánkézben levő cég megjelent ezen a tőzsdén.

A tőzsdei aktivitásnak köszönhetően további amerikai befektetők kutattak kínai gyártók és a várhatóan nyereséges tőzsdei bevezetés után. A 2008-as gazdasági válság beütéséig kilenc kínai napelemgyártó cég volt jelen az amerikai tőzsdéken, amelyek a gyártási kapacitás jelentős részét szolgáltatták világ viszonylatban. Ebből a kilencből 2019-ben hat még mindig a felső 10 között található, amely hat közül öt legfelső technológiáért felelős vezetője dolgozott a fenti PERC technológiát kifejlesztő kutatócsoportban.

A tőzsdei aktivitás és a vele járó nagymértékű befektetési kedvnek köszönhetően jelentős gyártási kapacitásfelesleg alakult ki a napelemek területén, aminek a jelenlegi alacsony árak kialakulásában fontos szerepet játszott. Bár néhány gyártó azóta abbahagyta a működését, még jelenleg is nagyjából 20%-os fajlagos költségcsökkenéssel lehet számolni éves szinten.

A fenti kutatócsoport működése, a kínai gyártási kapacitás kiépülése és az amerikai tőzsdék által rendelkezésre bocsátott tőke nélkül aligha lenne a napelemek ára ott, ahol most van. Ha csak néhány évvel később indul be a kínai gyártás, a pénzügyi piacok összeomlása környékén lehetetlen lett volna akkora tőkeinjekciót elérni, mint amit 2005 és 2008 között sikerült. Enélkül az erőltetett befektetési hullám és a 2008-as pénzügyi válság után kialakult árharc nélkül pedig a napelemek ára ma lényegesen magasabb lenne.