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如何在愁云慘淡的太陽能業一枝獨秀,看看這個案例
編輯:麻省理工科技評論 發布時間: 2016-5-3 16:35:00    文章來源:百度百家
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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后。


在加州圣克拉拉101高速邊的一個不知名工業區的廠房里,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,以用于制作太陽能電池板。在今年春季我去采訪的時候,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于圣克拉拉的實驗室。在太陽能市場仍主要被硅基太陽能電池占據的今天,First Solar另辟蹊徑,研發出了由鎘碲化合物組成薄膜電池。


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


上個月,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。盡管在過去,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。盡管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月出臺的利好政策,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年年報后,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成立于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,隨著中國的低成本制造商的涌入,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,用于研發復雜昂貴的太陽能電池板技術。這家公司將其收入的4%用于開發和研究,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占據著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(這種電池板大約占據了硅基市場的80%)的實驗室效率在達到20%以后,近些年來并未有更大的提升。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,在未來幾年里,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,即從一塊干凈的玻璃到完工的產品,只需要三個半小時。制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制備。


而專注于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后,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。


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