当造硅片像印钞一样简单,Frank是否能带来低成本的太阳能革命

来源:钛媒体发布时间:2015-06-02 09:39:34
在钛媒体联合《商业价值》举办的2015钛·边缘创新夏季峰会上,1366 technology的CEO Frank van Mierlo介绍了他们在太阳能新技术方面的跨越式突破——晶硅,并回答了中国能源厂商和科技爱好者的提问。

1878年,在一个汽车还没被发明,还在煤气灯统治下的世界里,奥古斯丁·莫超(Augustin Mouchot)发明了世界上第一台太阳能设备,凭此莫超获得了这一届世界博览会金奖。但是随着煤炭价格的下降,没人再对太阳能感兴趣,莫超的研究经费被砍掉。当时也没有人意识到,燃烧化石燃料的真正代价是什么。

35年后,1913年,在埃及的尼罗河岸,来自美国费城的弗兰克·舒曼(Frank Shuman)建造了巨大的太阳能蒸汽机,他的发明让太阳能能工业化,使比煤炭便宜。但石油,这种液体化石燃料,随船运而蓬勃发展起来,人们再一次忘记了太阳能。

一个世纪后的今天,在钛·边缘峰会上,来自马萨诸塞州的 Frank van Mierlo再次延续了太阳能这个梦想,Frank介绍了他们在太阳能新技术方面的跨越式突破——晶硅技术。

硅在接收太阳能方面具有与生俱来的特性,整个地球充满着硅。硅芯片的制作工艺在近几年有很大的进步,但仍会产生硅的浪费。通过熔化硅,1366 technology可以在一开始就实现晶硅的制造,纯度达99.99%。这种晶硅能替代煤炭等能源,且成本低廉。如果用这种技术制造太阳能电池,每度电的成本是50美分,比煤便宜,煤是60美分。

2005年Frank成功卖掉他的第一家公司后,想做一些更有意义的事。而能源领域恰好是这种“有意义的事”。能源导致了诸如气候变化等很多问题,只要解决了能源的问题,其他很多事情就迎刃而解了。

当时MIT正在实行很多能源计划,通过参与这些计划,Frank得出了两个结论:一是目前有大量太阳能可用,二是在美国,平均每平米的能源消耗量很低,用电量只有0.3瓦每平米。这意味着如果能充分利用太阳能,能源问题将得到很大改善。

确定了太阳能领域的方向后,在晶硅太阳能板和太阳能薄膜之间,Frank的团队选择了晶硅太阳能板。目前太阳能薄膜产量很低,制作太阳能薄膜需要稀土和重金属,稀土非常少见,没有太多应用。在美国,100个薄膜创业性公司中,可能很多花了1000亿美金却依然产能太低,最后停产。

而硅的丰富和性能使它成为制作太阳能板的绝佳材料。随着硅的进步,会有越来越多的厂商出现,Frank认为,应该继续的投入硅而不是投资贵金属和稀土。未来的威胁更多仍来源于煤炭领域的恶性竞争。

更为有趣的是,Frank介绍,这周他参观了中国南部一家博物馆,了解了2000年前中国古代的玉器切割技术,颇受启发,认为这对现在硅片的切割工艺仍有借鉴意义。

以下为Frank与钛媒体特邀主持人,美国着名科技记者Gina Smith,在钛·边缘创新夏季峰会上的对话全文和观众提问,经钛媒体编辑。

Gina Smith:我们邀请Frank van Mierlo,他是1366 technology的CEO,他将介绍他们在太阳能新技术的跨越式突破,有请Frank van。

Frank van:谢谢邀请。我先简单介绍一下公司的情况,这是在MIT之外第二次介绍公司了,第一次是在美国一个很大的创新会议上。我当时业介绍了公司光伏发电的情况,2005年的时候我们公司做的非常的成功,那是人生中的第一次创业,我卖掉了公司,第一次没有任何财务方面的负担了,我想做一些有意义的事情。后来我进入了能源领域,能源导致了很多的问题,像气侯变化等,有能源的话世界上有很多问题就解决了。

当时MIT正在进行很多能源计划,我回到MIT之后得出了两个结论:一是目前有大量的太阳能可用,每平方可以获得13瓦的太阳能。二是美国的能源消耗情况是,每平米只有0.3瓦的用电。如果我们大量的使用太阳能的话就能解决能源的问题。

对于太阳能来说硅是可用的材料,它在接收太阳能方面有与生俱来的特性。

本周我在中国南部参观了一个博物馆,看到2000年前的玉器切割技术,这对我们今天还有借鉴意义。硅在实际切割的过程中像切割钻石一样,有很多规则要遵守,如果有硅的浪费就需要额外的成本,最终能够获得不同的硅片。

制造晶硅的成本很高。但我们在一开始的时候就可以制造晶硅。把硅放在这里进行熔化,之后慢慢的把它拉出来,这样制造出来的晶硅没有任何的浪费。晶硅可以替代煤,非常的。我们现在有全量产的设备,可以降低成本,也更加环保。你在生产晶硅的时候,可以进行纯化,要有很高的水平,最后进行提炼,纯度最高能达到99.99%。现在它还有很多的浪费,但我们也有更好的方法。我们还有太阳能光伏板,可以降低我们的成本,降低我们的碳排放。

Gina Smith:在你的科研报告当中,你提到爱迪生,他有一个相应的概念“我们用一万美金发电就是说每度电是一万美金的成本”。

Frank van:是的,(在降低成本方面)时间可能比较长一些。爱迪生1882年开了一个合力发电厂,当时它的计划是在每发一度电的成本是5美金,对于煤来说过去可能是60美分,现在这个进程更快了。我们煤现在成本越来越低,现在是60美分,我们还有很多的环境成本,我们真正的成本肯定是更高。在北京你看到我们的环境成本很沉重。

Gina Smith:你可以通过生产晶硅片,降低太阳能成本?

Frank van:是的,我们是以技术为导向的公司,我们的光伏板占30%的成本,有很多不同的方式可以降低我们的太阳能成本。今天在晶硅太阳能板当中我们主要做的是荥。我们现在开始了C级的研发,可以进行量产,之后我们可以进一步进行市场的拓展。

提问者:你是否相信有一个技术会永久的改变人类的进程,或者我们需要更多的时间研究更加先进的技术?

Frank van:需要更多时间,根据太阳能的演变情况我们的技术改进也需要更长的时间。今天核的成本最高,是最昂贵的解决方案,太阳能价格低廉。

提问者:工艺成本能够降低多少?用这种技术制造太阳能电池的话每瓦的成本是多少?

Frank van:非常好的问题,我们的成本是,每度50美分。

提问者:太阳能技术方面,晶硅和太阳能薄膜如果比较?我们现在制作太阳能薄膜,你觉得说我们的意义是什么?你的晶硅是否可以真正的控制成本呢?

Frank van:首先硅的来源很丰富,我们的地球是充满着硅的。其次,我们的技术提炼技术也能进一步降低成本。而目前太阳能薄膜产量很低,制作太阳能薄膜需要稀土和重金属,稀土非常少见,没有太多应用。在美国,100个薄膜创业性公司,可能很多花了1000亿美金却依然产能太低,最后停产。

Gina Smith:对中国的领先创新者有什么建议吗?

Frank van:中国的制造业非常卓越,有良好的供应链,需要释放创新的潜力,使大家都有创新的精神,我们会发现这个潜力可以进一步的发掘。你必须要尊重相关概念,要尊重思想的权威性而不是权威的思想。

索比光伏网 https://news.solarbe.com/201506/02/73440.html
责任编辑:xuxiaoman
索比光伏网&碳索光伏版权声明:

本站标注来源为“索比光伏网”、“碳索光伏"、"索比咨询”的内容,均属www.solarbe.com合法享有版权或已获授权的内容。未经书面许可,任何单位或个人不得以转载、复制、传播等方式使用。

经授权使用者,请严格在授权范围内使用,并在显著位置标注来源,未经允许不得修改内容。违规者将依据《著作权法》追究法律责任,本站保留进一步追偿权利。谢谢支持与配合!

推荐新闻
伊利诺伊州签署清洁能源法案,将推动太阳能光伏、电池储能和VPP的投资来源:SOLARZOOM光储亿家 发布时间:2026-01-15 16:20:00

伊利诺伊州州长JB·普利茨克已签署一项清洁能源法案,将促进该州太阳能光伏和储能投资,包括其他方面。

华东师范大学方俊锋最新Nature Communications:一种不含氟化锡、高效且耐用的锡铅钙钛矿太阳能电池来源:钙钛矿太阳能电池 发布时间:2026-01-14 08:37:34

2026年1月12日华东师范大学Wenxiao Zhang&方俊锋&林雪平大学高峰于Nature Communication刊发一种不含氟化锡、高效且耐用的锡铅钙钛矿太阳能电池的研究成果,开发了一种策略,将铅粉作为前驱体,并进行PbF₂后处理,分别替代SnF₂在成膜和表面缺陷钝化中的作用。Pb²⁺中的d电子极化增强了其与F⁻的结合,使其对钙钛矿的反应惰性。在本研究中,不含SnF₂的器件效率从16.43%提高到24.07%。在最大功率点下,85°C 运行 550 小时后,电池仍能保持其初始效率的60%。

从化学到太阳能电池:材料创新在钙钛矿光伏革命中的核心作用来源:钙钛矿材料和器件 发布时间:2026-01-07 10:33:54

钙钛矿太阳能电池已经成为光伏领域的一项变革性技术。自2009年问世以来,因其卓越的效率、低成本的加工工艺和可调谐的光电特性,十年内已成为下一代光伏技术的主要候选者。然而,长期稳定性、铅毒性和工业可扩展性方面的挑战仍然是其大规模商业化的主要障碍。本文探讨了材料创新在克服这些障碍中的核心作用,重点关注成分工程、分子添加剂与钝化、界面化学以及二维/准二维钙钛矿系统的进展。特别关注了电荷传输架构的演变和新兴的商业前景。我们还强调了从追求性能的研究转向注重耐用性和可制造性策略的重要性。文章最后对未来钙钛矿太阳能电池的发展方向提出了建议,包括标准化测试、预测性材料设计和环境友好型制造的需求。

美媒:犹他州领导人正在密切关注太阳能开发工作,目标是将该州的能源供应增加一倍来源:SOLARZOOM光储一家 发布时间:2025-12-26 16:01:03

Operation Gigawatt:长臂行动:犹他州州长斯宾塞·考克斯去年宣布,该州将利用“上述任何一种”方式在未来十年内将能源产量翻倍。

苏大袁建宇团队AM: 倒置钙钛矿太阳能电池实现 26.11% 的冠军效率!来源:钙钛矿与OPV薄膜太阳能 发布时间:2025-12-23 14:15:02

效率:DCA-1F共SAMs器件表现最优,冠军PCE26.11%,开路电压1.179V,短路电流密度25.89mA/cm,填充因子85.49%;DCA-0F、DCA-2F共SAMs器件PCE分别为25.21%、25.05%,均高于纯MeO-2PACz对照组。稳定性:30-50%湿度环境下储存1000小时,DCA-1F共SAMs器件保持90%初始PCE;1太阳光照下最大功率点跟踪1000小时,仍维持~90%效率,而纯MeO-2PACz器件500小时后效率衰减超50%。DCA分子与MeO-2PACz在溶液状态下自聚集行为的示意图。近期报道的基于共自组装单分子层策略的高效钙钛矿太阳能电池性能汇总。

马斯克:计划每年部署100GW的太阳能AI卫星来源:SOLARZOOM光储一家 发布时间:2025-12-23 11:31:57

12月15日,特斯拉CEO埃隆·马斯克在社交平台“X”公开发声,明确表达对地球小型核电反应堆的否定态度,直言相关建造“简直愚蠢至极”。与此同时,他再次力推其太空太阳能AI设想,称太阳作为“天空中巨大的免费核聚变反应堆”,足以满足整个太阳系能源需求,地球上的小型核聚变反应堆本质是经济浪费。

黄劲松AEM:理解钙钛矿太阳能电池中基于膦酸分子的空穴传输层来源:知光谷 发布时间:2025-12-23 09:59:38

自组装单分子层已成为钙钛矿太阳能电池中一类重要的界面材料,能够调控能级、提升电荷提取效率,并改善器件效率与稳定性。其中,基于膦酸的自组装单分子层因其可与透明导电氧化物形成共价键,作为超薄、透明且可调控的空穴传输层而备受关注。解决这些挑战是将SAMs推向商业化钙钛矿太阳能产品的关键。

AEM:环境条件对无反溶剂两步法FAPbI₃薄膜及太阳能电池性能的影响来源:知光谷 发布时间:2025-12-23 09:58:30

综上,该研究表明,在干燥气氛中制备活性层或在最终退火时引入适度湿度,可获得两步法FAPbI太阳能电池的最佳性能与稳定性。

紫色光/紫外光线诱导的卤化物钙钛矿太阳能电池钝化失效来源:钙钛矿材料和器件 发布时间:2025-12-22 13:50:34

胺基末端配体,无论是直接使用还是以二维钙钛矿的形式使用,都是钙钛矿钙化剂中的主要缺陷钝化剂,并且显著推动了各种钙钛矿太阳能电池达到最高效率。然而,即便是这些最先进的钙钛矿太阳能电池,在运行过程中仍会迅速降解,这引发了对钝化耐久性的担忧。总之,研究结果揭示了一种普遍机制,即紫色光/紫外光线会导致胺基端配体的去钝化,而这类配体是钙钛矿太阳能电池的主要缺陷钝化剂。

固态钙钛矿太阳能电池的发现与进展来源:钙钛矿材料和器件 发布时间:2025-12-22 13:39:11

2012年,我们首次报道了长期稳定的固态钙钛矿太阳能电池,开辟了一个新领域,并引发了认证功率转换效率超过27.3%,超越了单晶硅太阳能电池的效率。如今,随着钙钛矿/硅叠层器件效率接近35%,钙钛矿太阳能电池已成为满足2050年净零碳排放目标所需太瓦级需求的主要候选者。展望未来,钙钛矿太阳能电池已准备好进入市场,预计钙钛矿/硅叠层器件将首先出现,随后是高效单结器件。固态钙钛矿太阳能电池的发现钙钛矿是具有ABX3通式的化合物。

SusMat综述:环保锡基钙钛矿太阳能电池的开压和填充因子损失来源:钙钛矿太阳能电池之基石搭建 发布时间:2025-12-22 09:36:56

基于锡的卤化物钙钛矿太阳能电池是一种极具前景的无铅替代方案,具有适宜的带隙和强光吸收特性,但其器件性能受制于显著的开路电压和填充因子损失。尽管相关研究已取得一定进展,但由于氧化化学、缺陷物理及界面能学的耦合作用,锡基钙钛矿太阳能电池的开路电压与填充因子性能仍难以媲美铅基钙钛矿太阳能电池。