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BP Solar 錯失多晶硅關鍵技術

   2011-11-21 凱文?布利斯15950
核心提示:英國石油公司(BP)有過它的失誤,包括歷史上最嚴重的漏油事件。它可能還有過另一種錯誤,就是在太陽能方面,未能利用一項重要的進展,現在,中
英國石油公司(BP)有過它的失誤,包括歷史上最嚴重的漏油事件。它可能還有過另一種錯誤,就是在太陽能方面,未能利用一項重要的進展,現在,中國太陽能電池板制造商已經采用了。這項進展有助于中國企業在太陽能產業保持壓倒性領先地位。

太少,太遲了:這些熔爐采用新技術,可以制備高品質晶體硅,成本低。類似技術已在一些中國工廠使用。

這項技術是一種新方法,可以把大塊硅原料轉化為大型方塊晶體硅。這些大型方塊,隨后可被切割成晶片,用以制造太陽能電池。這種新工藝制成的單晶硅,需要用來制備高效率太陽電池,成本大約只有現有方法的一半。今天出售的大部分太陽能電池板,都使用低質量的多晶硅,結果都是低功率的太陽能電池。

這項新技術可以改造,適應現有設備,所以,有些工廠生產多晶硅太陽能電池,可迅速廉價地升級,以生產單晶電池。效率提升是這項技術帶來的,可以把一座每年500兆瓦的工廠改造成540兆瓦的工廠(測量的輸出功率屬于工廠生產的太陽能電池板)。

這項技術最初開發和演示,采用了商業規模的生產設備,那是英國石油公司在2006年進行的,當時它也宣布,打算把這項技術投入大規模生產。但英石油公司沒有商業化這項技術。在接下來的三年中,該公司制造和安裝了數以千計的太陽能電池板,使用這項技術進行測試。然后,2010年3月,關閉了它的生產系統。有一年沒有進一步開發,之后,英石油公司出售了技術權利,賣給荷蘭公司AMG高級冶金集團(AMG Advanced Metallurgical Group)。

與此同時,中國少數太陽能電池板制造商,包括無錫尚德這家世界上最大的太陽能電池制造商,已開發出自己版本的同類工藝。去年夏天,尚德開始銷售的太陽能電池板,就是用這種工藝生產的。

“英石油公司是非常保守的,”羅杰•克拉克(Roger Clark)說,他是AMG理想鑄造太陽能公司(AMG IdealCast Solar)首席運營官,參與英石油太陽能公司(BP Solar)的這項研究工作。“即使他們已經在貿易展上公布了這項技術,他們仍然希望確保這種晶圓是穩定的。”

英石油公司進行測試時,該技術的一些關鍵細節就成了公共知識。英石油公司為這一工藝申請專利,而且在2007年,美國專利局公布了這一專利申請。英國石油公司的研究人員也在一些會議上介紹過這項技術的情況。

克拉克擔心,“技術因擴散而泄露。”他說,“我敢肯定,人們開始把足夠的信息集中在一起,最后,在其他地方,至少是適度成功地復制這一工藝。”今年1月,大約是停止這項技術工作一年后,英石油公司把權利出售給AMG公司。截至今年秋季,就是第一次用商業設備演示五年后,AMG公司中稱為ALD的一個部門,就在出售熔爐和改進型號,使用的就是這項技術。但克拉克說,銷售是困難的,因為太陽能市場已陷于停頓,大多數企業都不購買設備。

尚德首席技術官司徒亞特•威翰(Stuart Wenham)說,他公司取得這個技術創意,是源自舊的專利申請,發明者名為弗雷德•施密德(Fred Schmid)。專利即將到期,因此尚德研究人員開始設法使這一創意繼續起作用,威翰說。施密德曾經開發出一種方法,可培育大型藍寶石晶體,并成立了一家公司,名為水晶系統公司(Crystal Systems),以商業化這項技術,那是在20世紀70年代。他致力于應用這項技術制備單晶硅,但沒有成功。

英石油公司的技術也是根源于施密德的想法。2005年,有一位研究員名為納散•斯托達德(Nathan Stoddard),他剛剛完成了研究生院學業,在馬里蘭州(Frederick)弗雷德里克(Maryland)加入英石油太陽能公司的小組。在水晶系統公司的一位前雇員那里,他了解到施密德的工作,并很快找到一種方法,使它可以采用硅。“在我開始進入英石油公司6個月內,這個工藝就在生產規模的熔爐中運行了,”斯托達德說。

尚德的做法仍然會產生一些多晶硅,是沿著方塊的側面產生的,但它仍然可以使用,只是效率低于單晶硅。克拉克說,ALD的方法還可以更有競爭力,因為它不產生多晶硅。

本文為美國Technology Review授權文章,未經書面許可,嚴禁轉載使用。
 
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