211service.com
Hur BP sprängde sin chans att gå i spetsen för en solinnovation
BP har haft sin del av felsteg, inklusive det värsta oljeutsläppet i historien. Det kan ha gjort en annan sorts misstag inom solenergi - att misslyckas med att dra nytta av ett viktigt framsteg som nu har tagits upp av kinesiska solpanelstillverkare. Framstegen kan hjälpa de kinesiska företagen att behålla sin överväldigande ledning inom solenergiindustrin.
För lite för sent?: Dessa ugnar innehåller ny teknik som kan göra högkvalitativt kristallint kisel till låga kostnader. Liknande teknik har redan använts i några kinesiska fabriker.
Tekniken är en ny metod för att omvandla bitar av råkisel till stora kuber av kristallint kisel. Dessa stora kuber kan sedan skivas i skivor för att göra solceller. Den nya processen resulterar i monokristallint kisel - som behövs för högeffektiva solceller - till ungefär hälften av kostnaden för nuvarande metoder. De flesta solpaneler som säljs idag använder flerkristallint kisel av lägre kvalitet, vilket resulterar i solceller med lägre effekt.
Den nya tekniken kan eftermonteras till befintlig utrustning, så fabriker som tillverkar multikristallina solceller kan snabbt och billigt uppgraderas för att producera monokristallina celler. Effektivitetsvinsterna som möjliggörs av tekniken skulle kunna förvandla en fabrik på 500 megawatt per år till en fabrik på 540 megawatt (mätt i uteffekten från de solpaneler som en fabrik producerar).
Tekniken utvecklades och demonstrerades ursprungligen på produktionsutrustning i kommersiell skala av BP 2006, då man också tillkännagav sin avsikt att sätta tekniken i storskalig produktion. Men BP kommersialiserade aldrig tekniken. Under de följande tre åren tillverkade och installerade företaget tusentals solpaneler med hjälp av tekniken för testning. Sedan, i mars 2010, stängde man sin tillverkning och utvecklingen av tekniken stannade. BP sålde senare rättigheterna till tekniken till det holländska företaget AMG Advanced Metallurgical Group.
Samtidigt har en handfull kinesiska tillverkare av solpaneler, inklusive Suntech, världens största solcellstillverkare, utvecklat sina egna versioner av samma process. Suntech började sälja solpaneler tillverkade med hjälp av processen förra sommaren.
BP var väldigt konservativ, säger Roger Clark, operativ chef på AMG IdealCast Solar, som var en del av forskningssatsningen på BP Solar . Även om de hade publicerat tekniken på en mässa ville de försäkra sig om att wafers var stabila.
Medan BP utförde tester blev några viktiga detaljer om tekniken allmänt kända. BP ansökte om patent på processen, och 2007 publicerade det amerikanska patentverket patentansökningarna. BP-forskare beskrev också aspekter av tekniken vid konferenser.
Clark oroar sig för att tekniken läckte ut genom diffusion. Han säger, jag är säker på att folk började sätta ihop tillräckligt med information för att vara åtminstone måttligt framgångsrika i att replikera processen någon annanstans. I december förra året återupptog AMG utvecklingen av tekniken. Från och med i höst, fem år efter att det först demonstrerades på kommersiell utrustning, säljer en division av AMG som heter ALD ugnar och eftermontering som använder tekniken. Men Clark säger att försäljningen är svår eftersom solenergimarknaden har stannat och de flesta företag inte köper utrustning.
Suntechs tekniska chef, Stuart Wenham, säger att hans företag fick idén till tekniken från gamla patentansökningar av en uppfinnare vid namn Fred Schmid. Patenten höll på att löpa ut, så Suntech-forskare började ta reda på hur de skulle få idéerna att fungera, säger Wenham. Schmid hade utvecklat en metod för att odla stora safirkristaller och grundade ett företag som heter Crystal Systems för att kommersialisera tekniken på 1970-talet. Han arbetade för att tillämpa tekniken för att göra monokristallint kisel men lyckades inte.
BP:s teknologi hade också rötter i Schmids idéer. 2005 anslöt sig en forskare vid namn Nathan Stoddard, som precis hade avslutat forskarskolan, i BP Solars team i Frederick, Maryland. Han lärde sig om Schmids arbete av en tidigare anställd på Crystal Systems och hittade snabbt ett sätt att få det att fungera med kisel. Inom sex månader efter att jag började på BP arbetade processen i ugnar i produktionsskala, säger Stoddard.
Suntechs tillvägagångssätt producerar fortfarande en del multikristallint kisel längs kubens sidor - det kan fortfarande användas, men är lägre effektivitet än det monokristallina. Clark säger att ALD:s tillvägagångssätt fortfarande kan vara konkurrenskraftigt eftersom det inte producerar multikristallint kisel.