如何在愁雲慘淡的太陽能業一枝獨秀,看看這個案例

這家來自亞利桑那的公司確信,其生產的碲化鎘太陽能電池將把硅基太陽能電池遠遠拋在身後。

在加州聖克拉拉101高速邊的一個不知名工業區的廠房裡,First Solar正在測試太陽能電池的極限。在白色廠房內部,許多機器正在將碲化鎘沉積到超凈玻璃板上,以用於製作太陽能電池板。在今年春季我去採訪的時候,這個地方的寂靜和緊張,就如同一個手術室。

在過去的三年里,First Solar向其研發部門投入了巨額資金,其中就包括了這個位於聖克拉拉的實驗室。在太陽能市場仍主要被硅基太陽能電池佔據的今天,First Solar另闢蹊徑,研發出了由鎘碲化合物組成薄膜電池。

這家起源於亞利桑那的科技公司確信,在將太陽能轉化為電能方面,由碲化鎘製成的太陽能電池板將比硅基太陽能電池板更有效率。

前不久,First Solar宣布,它的碲化鎘電板創造了太陽能-電能轉化效率的新紀錄。在其實驗室中,測試設備顯示電池板的效率達到了22.1%,即22.1%的太陽能轉換成了電能。在實地應用中,First Solar的太陽能電池板的效率接近17%,這一結果與硅基太陽能板相當。儘管在過去,硅基太陽能電池一直比碲化鎘擁有更高的效率,但First Solar的最新研究結果表明,其生產的碲化鎘太陽能電池板正在迅速趕超硅太陽能電池板。

First Solar在開發未來太陽能技術的同時,這個行業正經歷著前所未有的動蕩時刻,其中包括明星企業Sun Edison的破產。儘管2015年第四季度算得上是這個行業歷史上最為繁榮的三個月,包括總裝機量創造了新高,以及國會在12月出台的利好政策,延長了投資稅收減免,減免額度可以達到總安裝價值的30%。

然而,一些太陽能領域的巨頭,比如Sunrun與SolarCity的股價在最近幾個月中幾近腰斬。形成鮮明的對比的是,在今年二月份公布了其表現亮眼的2015年年報後,First Solar的股價勁升17%。更為重要的是,與其競爭對手不同,First Solar實現了盈利:這家公司在2015年的銷售額達到了36億美元,其中利潤為5.46億美元。

First Solar成立於1999年,這家公司既是太陽能電池板的供應商,同時也是其自己的大型太陽能農場的開發者。在過去的十年里,隨著中國的低成本製造商的湧入,商用太陽能電池板價格全面下挫,而First Solar投入了大量的資金,用於研發複雜昂貴的太陽能電池板技術。這家公司將其收入的4%用於開發和研究,這一比例幾乎是太陽能電池板業界平均值的兩倍。

即使現在整個業界關注的都是硅基太陽能電池板,同時這類太陽能電池板現在佔據著95%的市場份額,First Solar始終堅持將碲化鎘用作其薄膜電極的基礎材料。Solar City最近斥資7億5千萬美元在布法羅建造了生產硅基太陽能電池的工廠。與Solar City關注民用屋頂太陽能市場形成鮮明對比的是,First Solar更為注重的是公共事業領域的太陽能農場。

就如同表格中顯示的那樣,多晶硅太陽能電池板(這種電池板大約佔據了硅基市場的80%)的實驗室效率在達到20%以後,近些年來並未有更大的提升。在實際應用中,這些電池板的效率約為16%。

在這個月早些時候,First Solar聲稱,在兩年之內,它的電池板效率能達到24%,而且在三年之內,實現實際效率超過19%。值得注意的一點是,碲化鎘在酷熱,潮濕環境中的效率尤為出色,比如美國西南部以及亞洲的南部。FirstSolar預計,在未來幾年裡,大規模商用太陽能電池市場將在這些地區得到巨大的發展。

薄膜電池的生產過程也更為簡單。First Solar的氣相沉積工藝使得生產一塊太陽能電池板,即從一塊乾淨的玻璃到完工的產品,只需要三個半小時。製造傳統的太陽能電板需要首先將硅放置在高溫烘箱里焙燒,接著還要多花兩天的時間才能完成製備。

而專註於效率提升與技術創新,正是First Solar公司在動蕩的市場環境下能夠存活,而其他的碲鎘太陽能電池生產廠商則紛紛沉沙折戟的關鍵所在。在2013年,當GE放棄了其在科羅拉多建造一座3億美元的生產基地的計劃後,First Solar收購了GE的技術。

Guggenheim Securities分析師蘇菲卡普(Sophie Karp)預計,硅基太陽能電池板的生產成本大約是每瓦69到80美分,而薄膜碲化鎘電池板的成本大約是每瓦60-70美分。這意味著,與傳統的競爭對手相比,First Solar能以更低的成本生產更為高效的電池板。

DeepTech深科技原創,轉載須授權。「DeepTech深科技」是由麻省理工科技評論創建的一個新科技內容品牌。更多內容請關注官方微信公眾號:mit-tr


推薦閱讀:

比起在座的諸位 它才是一條真「索狗」
如何客(不)觀(黑)評(不)價(吹)王自如最近的《科技相對論》?
羅永浩的三個指控對王自如有什麼影響?
假如你是天使投資人,老羅的鎚子科技與劉作虎的一加科技,二選一,你更願意投資誰,為什麼?
如何看待一加5的果凍屏?

TAG:太阳能 | 科技 | 能源 |