新方法讓太陽能電池制造更廉價簡單

韓國公司韓華新能源（HanwhaSolarOne）展示了采用新型硅晶圓制造技術(shù)制成的首批商用規(guī)模的太陽能電池板。在太陽能電池中，這些硅晶圓是最昂貴的組成部分。這種新技術(shù)是由加利福尼亞州圣克拉拉的創(chuàng)業(yè)公司CrystalSolar開發(fā)的，用其制造出的晶圓厚度不到常規(guī)晶圓的1/3。這種技術(shù)在制造過程中浪費的硅要比傳統(tǒng)工藝少，而且大幅度減少了制造晶圓所需的設(shè)備，因此有潛力把晶圓的成本降低一半。而晶圓占了整個太陽能電池板制造成本的1/3甚至一半。韓華購買了價值1500萬美元的CrystalSolar股份，并幫助它把這項技術(shù)推向市場。

新技術(shù)以及韓華與CrystalSolar之間的合作關(guān)系可以成為如何繼續(xù)削減傳統(tǒng)的硅太陽能電池成本的典范。幾年前，對制造成本不到1美元每瓦的太陽能電池板的展望看上去還是不著邊際的，這樣的觀點使得投資者們把錢傾注到可以替代硅太陽能電池板的其他技術(shù)上，例如薄膜太陽能電池。

但是現(xiàn)在的太陽能電池板的確制造成本已經(jīng)降低到1美元每瓦以內(nèi)了，這也導(dǎo)致許多從事薄膜太陽能電池的創(chuàng)業(yè)公司破產(chǎn)。Crystal并沒有試圖開發(fā)一種可以挑戰(zhàn)硅太陽能電池板的新技術(shù)，而是去開發(fā)可以很容易整合進(jìn)已有的硅電池板制造業(yè)的新技術(shù)。而且它也沒有自己制造太陽能電池板，而是與已經(jīng)具備制造相關(guān)經(jīng)驗的韓華下屬公司合作。創(chuàng)業(yè)公司一般都缺乏制造相關(guān)經(jīng)驗，其中許多公司就是因為無法降低制造成本而失敗的。

常規(guī)太陽能電池的重要組件硅晶圓的一般制造方法包含以下幾個步驟：先制出高純度的硅（多晶硅），然后令多晶硅融化，再小心地冷卻得到單晶硅棒，然后切割硅晶棒得到晶圓。整個過程要高價的大型設(shè)備，而且開始那些昂貴的高純度硅有一半都浪費掉了。

傳統(tǒng)生產(chǎn)過程的早期階段要從一種含有硅和其他元素的氣體中提取純硅。CrystalSolar開發(fā)了一種方法可以用這種氣體直接制造晶體硅晶圓薄片，去掉了制造多晶硅，再讓其融化、結(jié)晶，然后切割的步驟。芯片制造業(yè)也在使用這類工藝，但這個版本的效率和速度都要高得多。

韓華新能源公司的首席技術(shù)官克里斯•埃貝施佩歇（ChrisEberspacher）說，這種方法不只減少了硅的浪費，也去掉了制造晶圓所需的多數(shù)昂貴設(shè)備，因此降低了成本。埃貝施佩歇說，關(guān)于韓華來說，自己來開發(fā)類似的技術(shù)不但有風(fēng)險而且要花費若干年的時間。因此公司決定代之以尋找創(chuàng)業(yè)公司來獲取創(chuàng)新。采用這種方法的話，我們就不必選定一種技術(shù)，他說，我們可以遍覽創(chuàng)業(yè)公司正在研發(fā)的技術(shù)，并選出最佳的。這使得我們的行動更加迅速。

埃貝施佩歇說CrystalSolar仍然在努力降低成本，比方說降低機(jī)器制造晶圓的成本并新增它們所能生產(chǎn)的晶圓的數(shù)量。他說假如CrystalSolar的技術(shù)能繼續(xù)達(dá)到新的里程碑，韓華就可以在2014年推出利用這種技術(shù)生產(chǎn)的商業(yè)化產(chǎn)品。