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光伏每周技术资讯汇总(第十四期)

  随着能源危机的到来,作为新能源的代表光伏产业得到了迅猛的发展。从1839年法国科学家发现液体的光生伏特效应算起,太阳能电池已经经过了160多年的漫长的发展历史。光伏产业的不断发展,如何离得开技术的开拓创新?

  新方法让太阳能电池制造更廉价简单

  韩国公司韩华新能源(Hanwha SolarOne)展示了采用新型硅晶圆制造技术制成的首批商用规模的太阳能电池板。在太阳能电池中,这些硅晶圆是最昂贵的组成部分。这种新技术是由加利福尼亚州圣克拉拉的创业公司Crystal Solar开发的,用其制造出的晶圆厚度不到常规晶圆的1/3。这种技术在制造过程中浪费的硅要比传统工艺少,而且大幅度减少了制造晶圆所需的设备,因此有潜力把晶圆的成本降低一半。而晶圆占了整个太阳能电池板制造成本的1/3甚至一半。韩华购买了价值1500万美元的Crystal Solar股份,并帮助它把这项技术推向市场。

  新技术以及韩华与Crystal Solar之间的合作关系可以成为如何继续削减传统的硅太阳能电池成本的典范。几年前,对制造成本不到1美元每瓦的太阳能电池板的展望看上去还是不着边际的,这样的观点使得投资者们把钱倾注到可以替代硅太阳能电池板的其他技术上,例如薄膜太阳能电池。

  但是现在的太阳能电池板的确制造成本已经降低到1美元每瓦以内了,这也导致许多从事薄膜太阳能电池的创业公司破产。Crystal并没有试图开发一种可以挑战硅太阳能电池板的新技术,而是去开发可以很容易整合进已有的硅电池板制造业的新技术。而且它也没有自己制造太阳能电池板,而是与已经具备制造经验的韩华下属公司合作。创业公司一般都缺乏制造经验,其中许多公司就是因为无法降低制造成本而失败的。

  常规太阳能电池的主要组件硅晶圆的一般制造方法包含以下几个步骤:先制出高纯度的硅(多晶硅),然后令多晶硅融化,再小心地冷却得到单晶硅棒,然后切割硅晶棒得到晶圆。整个过程需要高价的大型设备,而且开始那些昂贵的高纯度硅有一半都浪费掉了。

  传统生产过程的早期阶段要从一种含有硅和其他元素的气体中提取纯硅。Crystal Solar开发了一种方法可以用这种气体直接制造晶体硅晶圆薄片,去掉了制造多晶硅,再让其融化、结晶,然后切割的步骤。芯片制造业也在使用这类工艺,但这个版本的效率和速度都要高得多。

  韩华新能源公司的首席技术官克里斯•埃贝施佩歇(Chris Eberspacher)说,这种方法不只减少了硅的浪费,也去掉了制造晶圆所需的多数昂贵设备,因此降低了成本。埃贝施佩歇说,对于韩华来说,自己来开发类似的技术不但有风险而且要花费若干年的时间。因此公司决定代之以寻找创业公司来获取创新。“采用这种方法的话,我们就不必选定一种技术,”他说,“我们可以遍览创业公司正在研发的技术,并选出最佳的。这使得我们的行动更加迅速。”

  埃贝施佩歇说Crystal Solar仍然在努力降低成本,比方说降低机器制造晶圆的成本并增加它们所能生产的晶圆的数量。他说如果Crystal Solar的技术能继续达到新的里程碑,韩华就可以在2014年推出利用这种技术生产的商业化产品。

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