Jak firma BP wykorzystała swoją szansę, by zainicjować innowację w dziedzinie energii słonecznej?

BP miało swój udział w błędnych krokach, w tym najgorszym wycieku ropy w historii. Być może popełnił inny rodzaj błędu w dziedzinie energii słonecznej – nie wykorzystał ważnego postępu, który został teraz podjęty przez chińskich producentów paneli słonecznych. Postęp może pomóc chińskim firmom utrzymać przytłaczającą przewagę w branży fotowoltaicznej.

Za mało, za późno?: Piece te wykorzystują nową technologię, która umożliwia wytwarzanie wysokiej jakości krzemu krystalicznego przy niskich kosztach. Podobna technologia została już zastosowana w niektórych chińskich fabrykach.

Technologia to nowa metoda przekształcania kawałków surowego krzemu w duże kostki krzemu krystalicznego. Te duże kostki można następnie pokroić na wafle, aby uzyskać ogniwa słoneczne. Wynikiem nowego procesu jest monokrystaliczny krzem — który jest potrzebny do wysokowydajnych ogniw słonecznych — przy mniej więcej połowie kosztów obecnych metod. Większość sprzedawanych obecnie paneli słonecznych wykorzystuje krzem multikrystaliczny niższej jakości, co skutkuje mniejszą mocą ogniw słonecznych.

Nową technologię można doposażyć w istniejący sprzęt, dzięki czemu fabryki produkujące multikrystaliczne ogniwa słoneczne można szybko i tanio zmodernizować do produkcji ogniw monokrystalicznych. Wzrost wydajności, jaki umożliwia ta technologia, może przekształcić fabrykę o mocy 500 megawatów rocznie w fabrykę o mocy 540 megawatów (mierzoną mocą wyjściową paneli słonecznych wytwarzanych przez fabrykę).

Technologia została pierwotnie opracowana i zademonstrowana na sprzęcie produkcyjnym na skalę komercyjną przez firmę BP w 2006 roku, kiedy ogłosiła również zamiar wprowadzenia technologii do produkcji na dużą skalę. Ale BP nigdy nie skomercjalizowało tej technologii. W ciągu kolejnych trzech lat firma wyprodukowała i zainstalowała tysiące paneli słonecznych wykorzystując tę ​​technologię do testów. Następnie w marcu 2010 roku zamknął działalność produkcyjną i wstrzymał rozwój zaplecza technologicznego. BP później sprzedało prawa do technologii holenderskiej firmie AMG Advanced Metallurgical Group.

W międzyczasie garstka chińskich producentów paneli słonecznych, w tym Suntech, największy na świecie producent ogniw słonecznych, opracowała własne wersje tego samego procesu. Suntech rozpoczął sprzedaż paneli słonecznych wykonanych w tym procesie zeszłego lata.

BP było bardzo konserwatywne, mówi Roger Clark, dyrektor ds. operacyjnych w AMG IdealCast Solar, który brał udział w pracach badawczych w BP Solar . Mimo że nagłośnili technologię na targach, chcieli się upewnić, że wafle są stabilne.

Podczas gdy BP przeprowadzało testy, niektóre kluczowe szczegóły technologii stały się powszechnie znane. BP złożyło wniosek patentowy na ten proces, aw 2007 Urząd Patentowy USA opublikował zgłoszenia patentowe. Badacze z BP opisali również aspekty technologii na konferencjach.

Clark martwi się, że technologia wyciekła przez dyfuzję. Mówi, jestem pewien, że ludzie zaczęli gromadzić wystarczająco dużo informacji, aby odnieść przynajmniej umiarkowany sukces w replikowaniu tego procesu gdzie indziej. W grudniu ubiegłego roku AMG wznowiło rozwój technologii. Od tej jesieni, pięć lat po tym, jak po raz pierwszy został zademonstrowany na sprzęcie komercyjnym, oddział AMG o nazwie ALD sprzedaje piece i modernizacje, które wykorzystują tę technologię. Ale Clark mówi, że sprzedaż jest trudna, ponieważ rynek energii słonecznej utknął w martwym punkcie, a większość firm nie kupuje sprzętu.

Dyrektor ds. technologii w Suntech, Stuart Wenham, mówi, że jego firma wpadła na pomysł tej technologii ze starych zgłoszeń patentowych wynalazcy Freda Schmida. Patenty miały wkrótce wygasnąć, więc naukowcy z Suntech zaczęli zastanawiać się, jak sprawić, by pomysły zadziałały, mówi Wenham. Schmid opracował metodę hodowli dużych kryształów szafiru i założył firmę Crystal Systems, aby skomercjalizować tę technologię w latach siedemdziesiątych. Pracował nad zastosowaniem technologii do wytwarzania krzemu monokrystalicznego, ale nie odniósł sukcesu.

Technologia BP ma również korzenie w pomysłach Schmida. W 2005 roku naukowiec Nathan Stoddard, który właśnie ukończył szkołę podyplomową, dołączył do zespołu BP Solar w Frederick w stanie Maryland. Dowiedział się o pracy Schmida od byłego pracownika Crystal Systems i szybko znalazł sposób, aby działał z krzemem. Jak mówi Stoddard, w ciągu sześciu miesięcy od mojego rozpoczęcia pracy w BP proces zaczął działać w piecach na skalę produkcyjną.

Podejście Suntecha nadal wytwarza trochę krzemu multikrystalicznego wzdłuż boków sześcianu — nadal może być używany, ale ma niższą wydajność niż monokrystaliczny. Clark mówi, że podejście ALD może być jeszcze konkurencyjne, ponieważ nie produkuje krzemu multikrystalicznego.

ukryć