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如何在愁云惨淡的太阳能业一枝独秀,看看这个案例
编辑:麻省理工科技评论 发布时间: 2016-5-3 16:35:00    文章来源:百度百家
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这家来自亚利桑那的公司确信,其生产的碲化镉太阳能电池将把硅基太阳能电池远远抛在身后。


在加州圣克拉拉101高速边的一个不知名工业区的厂房里,First Solar正在测试太阳能电池的极限。在白色厂房内部,许多机器正在将碲化镉沉积到超净玻璃板上,以用于制作太阳能电池板。在今年春季我去采访的时候,这个地方的寂静和紧张,就如同一个手术室。


在过去的三年里,First Solar向其研发部门投入了巨额资金,其中就包括了这个位于圣克拉拉的实验室。在太阳能市场仍主要被硅基太阳能电池占据的今天,First Solar另辟蹊径,研发出了由镉碲化合物组成薄膜电池。


这家起源于亚利桑那的科技公司确信,在将太阳能转化为电能方面,由碲化镉制成的太阳能电池板将比硅基太阳能电池板更有效率。


上个月,First Solar宣布,它的碲化镉电板创造了太阳能-电能转化效率的新纪录。在其实验室中,测试设备显示电池板的效率达到了22.1%,即22.1%的太阳能转换成了电能。在实地应用中,First Solar的太阳能电池板的效率接近17%,这一结果与硅基太阳能板相当。尽管在过去,硅基太阳能电池一直比碲化镉拥有更高的效率,但First Solar的最新研究结果表明,其生产的碲化镉太阳能电池板正在迅速赶超硅太阳能电池板。


First Solar在开发未来太阳能技术的同时,这个行业正经历着前所未有的动荡时刻,其中包括明星企业Sun Edison的破产。尽管2015年第四季度算得上是这个行业历史上最为繁荣的三个月,包括总装机量创造了新高,以及国会在12月出台的利好政策,延长了投资税收减免,减免额度可以达到总安装价值的30%。


然而,一些太阳能领域的巨头,比如Sunrun与SolarCity的股价在最近几个月中几近腰斩。形成鲜明的对比的是,在今年二月份公布了其表现亮眼的2015年年报后,First Solar的股价劲升17%。更为重要的是,与其竞争对手不同,First Solar实现了盈利:这家公司在2015年的销售额达到了36亿美元,其中利润为5.46亿美元。


First Solar成立于1999年,这家公司既是太阳能电池板的供应商,同时也是其自己的大型太阳能农场的开发者。在过去的十年里,随着中国的低成本制造商的涌入,商用太阳能电池板价格全面下挫,而First Solar投入了大量的资金,用于研发复杂昂贵的太阳能电池板技术。这家公司将其收入的4%用于开发和研究,这一比例几乎是太阳能电池板业界平均值的两倍。



即使现在整个业界关注的都是硅基太阳能电池板,同时这类太阳能电池板现在占据着95%的市场份额,First Solar始终坚持将碲化镉用作其薄膜电极的基础材料。Solar City最近斥资7亿5千万美元在布法罗建造了生产硅基太阳能电池的工厂。与Solar City关注民用屋顶太阳能市场形成鲜明对比的是,First Solar更为注重的是公共事业领域的太阳能农场。


就如同表格中显示的那样,多晶硅太阳能电池板(这种电池板大约占据了硅基市场的80%)的实验室效率在达到20%以后,近些年来并未有更大的提升。在实际应用中,这些电池板的效率约为16%。


在这个月早些时候,First Solar声称,在两年之内,它的电池板效率能达到24%,而且在三年之内,实现实际效率超过19%。值得注意的一点是,碲化镉在酷热,潮湿环境中的效率尤为出色,比如美国西南部以及亚洲的南部。FirstSolar预计,在未来几年里,大规模商用太阳能电池市场将在这些地区得到巨大的发展。


薄膜电池的生产过程也更为简单。First Solar的气相沉积工艺使得生产一块太阳能电池板,即从一块干净的玻璃到完工的产品,只需要三个半小时。制造传统的太阳能电板需要首先将硅放置在高温烘箱里焙烧,接着还要多花两天的时间才能完成制备。


而专注于效率提升与技术创新,正是First Solar公司在动荡的市场环境下能够存活,而其他的碲镉太阳能电池生产厂商则纷纷沉沙折戟的关键所在。在2013年,当GE放弃了其在科罗拉多建造一座3亿美元的生产基地的计划后,First Solar收购了GE的技术。


Guggenheim Securities分析师苏菲卡普(Sophie Karp)预计,硅基太阳能电池板的生产成本大约是每瓦69到80美分,而薄膜碲化镉电池板的成本大约是每瓦60-70美分。这意味着,与传统的竞争对手相比,First Solar能以更低的成本生产更为高效的电池板。


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