美國SunPower公司在太陽能電池單元的高效率化方面是當今世界的領軍企業(yè)。該公司通過從太陽能電池單元表面去掉遮擋陽光的電極、實施背接觸技術的改進,提高了轉換效率。負責該技術開發(fā)工作的是該公司共同創(chuàng)始人、名譽總裁Richard Swanson。本站記者日前就該公司在太陽能電池技術開發(fā)方面的前景采訪了Swanson。(采訪人:河合 基伸,《日經(jīng)電子》)

——請您談一下SunPower目前的電池單元轉換效率、生產(chǎn)成本及生產(chǎn)規(guī)模。
目前SunPower量產(chǎn)的單晶硅型太陽能電池單元的轉換效率約為23%。試制生產(chǎn)線已達到24%左右,計劃2012~2013年轉入量產(chǎn)。生產(chǎn)成本現(xiàn)為1.4美元/W,目標是2014年降至1美元/W以下。年產(chǎn)能現(xiàn)為1GW。2011年實際產(chǎn)量估計在800MW左右。數(shù)年后馬來西亞新工廠完工后,年產(chǎn)能將達到2GW。
——電池單元轉換率的極限值將達到多少?
單晶硅型太陽能電池單元的轉換效率,其理論極限值為29%。誰也不知道今后能夠接近到什么程度。我個人認為,也許會止步于26%。而要達到26%,恐怕需要5年時間。
轉換效率達到極限后,就要把成本降下來。降低成本的手段有:(1)減薄晶圓;(2)減少切割晶圓時的切屑;(3)提高切割晶圓的速度;(4)減少切割晶圓時的切削液用量,等等。
我們使用的晶圓的厚度目前為145μm。我個人認為還減薄至100μm。另外,簡化電池單元制造工序也是降低成本的有效手段。
——是否在為防備硅極限而致力于新技術的開發(fā)?
我們只研究單晶硅型太陽能電池。硅今后仍將是主流。由于今后成本會下降,因此不會給其他方式留下機會。如果在硅以外有看好的技術出現(xiàn),到時只要收購就行了?,F(xiàn)有太陽能電池廠商的規(guī)模越來越大,所以不會那么輕易就出現(xiàn)新的企業(yè)。比如在汽車行業(yè),即使有新的汽車廠商涉足,他們在資本及銷售渠道上也會處于劣勢,不會對現(xiàn)有廠商造成威脅。太陽能電池行業(yè)也是一樣。
——在高效率化方面,三洋電機的異質結技術與SunPower的背接觸技術展開競爭,這兩項技術的前景哪一個更為看好?
背接觸技術和異質結技術都存在技術難題。哪一個能解決課題,并且成本更低,哪一個就能夠勝出。
背接觸技術的課題在于背面電極與電池單元之間的連接孔的形成上。要想抑制載流子的再結合,就必須減少連接孔。過去一直利用絲網(wǎng)印刷技術來形成,因此孔較大,無法充分提高開路電壓(Voc)。而現(xiàn)在通過利用鈍化膜等手段,可形成小的連接孔。
而異質結技術則存在成本能否降低的問題。因為該技術在非晶硅層及透明導電膜的形成上,使用的是高成本的工藝。而且異質結技術還存其他課題,比如必須低溫形成Ag膏,因此電阻值高,直接關系到轉換效率的曲線因數(shù)較低。
——在并入石油巨頭法國道達爾旗下之后,都有哪些方面發(fā)生了變化?
并入巨型企業(yè)旗下的好處在于貸款時可降低融資成本。另外,道達爾在中東及非洲、乃至全球都擁有很大影響力。有利于我們開拓這些市場。

——請您談一下SunPower目前的電池單元轉換效率、生產(chǎn)成本及生產(chǎn)規(guī)模。
目前SunPower量產(chǎn)的單晶硅型太陽能電池單元的轉換效率約為23%。試制生產(chǎn)線已達到24%左右,計劃2012~2013年轉入量產(chǎn)。生產(chǎn)成本現(xiàn)為1.4美元/W,目標是2014年降至1美元/W以下。年產(chǎn)能現(xiàn)為1GW。2011年實際產(chǎn)量估計在800MW左右。數(shù)年后馬來西亞新工廠完工后,年產(chǎn)能將達到2GW。
——電池單元轉換率的極限值將達到多少?
單晶硅型太陽能電池單元的轉換效率,其理論極限值為29%。誰也不知道今后能夠接近到什么程度。我個人認為,也許會止步于26%。而要達到26%,恐怕需要5年時間。
轉換效率達到極限后,就要把成本降下來。降低成本的手段有:(1)減薄晶圓;(2)減少切割晶圓時的切屑;(3)提高切割晶圓的速度;(4)減少切割晶圓時的切削液用量,等等。
我們使用的晶圓的厚度目前為145μm。我個人認為還減薄至100μm。另外,簡化電池單元制造工序也是降低成本的有效手段。
——是否在為防備硅極限而致力于新技術的開發(fā)?
我們只研究單晶硅型太陽能電池。硅今后仍將是主流。由于今后成本會下降,因此不會給其他方式留下機會。如果在硅以外有看好的技術出現(xiàn),到時只要收購就行了?,F(xiàn)有太陽能電池廠商的規(guī)模越來越大,所以不會那么輕易就出現(xiàn)新的企業(yè)。比如在汽車行業(yè),即使有新的汽車廠商涉足,他們在資本及銷售渠道上也會處于劣勢,不會對現(xiàn)有廠商造成威脅。太陽能電池行業(yè)也是一樣。
——在高效率化方面,三洋電機的異質結技術與SunPower的背接觸技術展開競爭,這兩項技術的前景哪一個更為看好?
背接觸技術和異質結技術都存在技術難題。哪一個能解決課題,并且成本更低,哪一個就能夠勝出。
背接觸技術的課題在于背面電極與電池單元之間的連接孔的形成上。要想抑制載流子的再結合,就必須減少連接孔。過去一直利用絲網(wǎng)印刷技術來形成,因此孔較大,無法充分提高開路電壓(Voc)。而現(xiàn)在通過利用鈍化膜等手段,可形成小的連接孔。
而異質結技術則存在成本能否降低的問題。因為該技術在非晶硅層及透明導電膜的形成上,使用的是高成本的工藝。而且異質結技術還存其他課題,比如必須低溫形成Ag膏,因此電阻值高,直接關系到轉換效率的曲線因數(shù)較低。
——在并入石油巨頭法國道達爾旗下之后,都有哪些方面發(fā)生了變化?
并入巨型企業(yè)旗下的好處在于貸款時可降低融資成本。另外,道達爾在中東及非洲、乃至全球都擁有很大影響力。有利于我們開拓這些市場。