索比光伏网讯:英国石油公司(BP)有过它的失误,包括历史上最严重的漏油事件。它可能还有过另一种错误,就是在太阳能方面,未能利用一项重要的进展,现在,中国太阳能电池板制造商已经采用了。这项进展有助于中国企业在太阳能产业保持压倒性领先地位。
太少,太迟了:这些熔炉采用新技术,可以制备高品质晶体硅,成本低。类似技术已在一些中国工厂使用。
这项技术是一种新方法,可以把大块硅原料转化为大型方块晶体硅。这些大型方块,随后可被切割成晶片,用以制造太阳能电池。这种新工艺制成的单晶硅,需要用来制备高效率太阳电池,成本大约只有现有方法的一半。今天出售的大部分太阳能电池板,都使用低质量的多晶硅,结果都是低功率的太阳能电池。
这项新技术可以改造,适应现有设备,所以,有些工厂生产多晶硅太阳能电池,可迅速廉价地升级,以生产单晶电池。效率提升是这项技术带来的,可以把一座每年500兆瓦的工厂改造成540兆瓦的工厂(测量的输出功率属于工厂生产的太阳能电池板)。
这项技术最初开发和演示,采用了商业规模的生产设备,那是英国石油公司在2006年进行的,当时它也宣布,打算把这项技术投入大规模生产。但英石油公司没有商业化这项技术。在接下来的三年中,该公司制造和安装了数以千计的太阳能电池板,使用这项技术进行测试。然后,2010年3月,关闭了它的生产系统。有一年没有进一步开发,之后,英石油公司出售了技术权利,卖给荷兰公司AMG高级冶金集团(AMG Advanced metallurgical Group)。
与此同时,中国少数太阳能电池板制造商,包括无锡尚德这家世界上最大的太阳能电池制造商,已开发出自己版本的同类工艺。去年夏天,尚德开始销售的太阳能电池板,就是用这种工艺生产的。
“英石油公司是非常保守的,”罗杰•克拉克(Roger Clark)说,他是AMG理想铸造太阳能公司(AMG IdealCast Solar)首席运营官,参与英石油太阳能公司(BP Solar)的这项研究工作。“即使他们已经在贸易展上公布了这项技术,他们仍然希望确保这种晶圆是稳定的。”
英石油公司进行测试时,该技术的一些关键细节就成了公共知识。英石油公司为这一工艺申请专利,而且在2007年,美国专利局公布了这一专利申请。英国石油公司的研究人员也在一些会议上介绍过这项技术的情况。
克拉克担心,“技术因扩散而泄露。”他说,“我敢肯定,人们开始把足够的信息集中在一起,最后,在其他地方,至少是适度成功地复制这一工艺。”今年1月,大约是停止这项技术工作一年后,英石油公司把权利出售给AMG公司。截至今年秋季,就是第一次用商业设备演示五年后,AMG公司中称为ALD的一个部门,就在出售熔炉和改进型号,使用的就是这项技术。但克拉克说,销售是困难的,因为太阳能市场已陷于停顿,大多数企业都不购买设备。
尚德首席技术官司徒亚特•威翰(Stuart Wenham)说,他公司取得这个技术创意,是源自旧的专利申请,发明者名为弗雷德•施密德(Fred Schmid)。专利即将到期,因此尚德研究人员开始设法使这一创意继续起作用,威翰说。施密德曾经开发出一种方法,可培育大型蓝宝石晶体,并成立了一家公司,名为水晶系统公司(Crystal Systems),以商业化这项技术,那是在20世纪70年代。他致力于应用这项技术制备单晶硅,但没有成功。
英石油公司的技术也是根源于施密德的想法。2005年,有一位研究员名为纳散•斯托达德(Nathan Stoddard),他刚刚完成了研究生院学业,在马里兰州(Frederick)弗雷德里克(Maryland)加入英石油太阳能公司的小组。在水晶系统公司的一位前雇员那里,他了解到施密德的工作,并很快找到一种方法,使它可以采用硅。“在我开始进入英石油公司6个月内,这个工艺就在生产规模的熔炉中运行了,”斯托达德说。
尚德的做法仍然会产生一些多晶硅,是沿着方块的侧面产生的,但它仍然可以使用,只是效率低于单晶硅。克拉克说,ALD的方法还可以更有竞争力,因为它不产生多晶硅。
本文为美国Technology Review授权文章,未经书面许可,严禁转载使用。