First Solar作為全球光伏行業的龍頭企業,是一個及其有趣的現象。它獨辟蹊徑,采用和大多數太陽能公司不同的光伏材料并且一路堅持了20多年,卻以一個技術少數派的身份在行業中一枝獨秀,成為過去3年唯一真正盈利的太陽能公司。本文旨在介紹其技術,產品發展的歷史,從一個側面來探尋其內在原因。
1959年的利物浦西郊的一家工廠里,一個略顯禿頂的中年人正和一群工程師討論者什么,從每個人血紅的眼睛來看,大家至少48個小時都沒有休息過。末了,那個中年人沙啞的說道:“控制流量,讓重力為我們服務!贝蜷_制動開關,20分鐘后,全場一片歡呼,一個偉大的時代到來了。
這個中年人的名字叫AlastairPilkington,20世紀最偉大的發明家之一。此人畢業于劍橋三一學院,二戰的時候加入英國皇家炮兵,1947年畢業后作為遠親,加入英國著名的玻璃家族企業PilkingtonBrothers。
雖然沒有直接的親屬關系,公司總裁還是希望Alastair加入董事會。但是作為三一學院最優秀的學生,Alastair對發明創造的熱情遠遠超過了騎馬,打獵,橋牌和看戲。他堅持成為技術經理,并且開始主持公司歷史上最具野心的研發計劃。
玻璃,無疑是人類歷史上最偉大的發明之一。公元前2000年,埃及人發現高溫燒灼蘇打粉和硅酸鹽可以產生的這種奇妙的材料,具有極高的可塑性和裝飾性,然而在過去的3000多年里,其發展極其緩慢。Alastair還能記得,只有教堂和貴族的家里才可以使用超過大面積玻璃做窗戶。20歲的時候,朋友從新世界美國帶回來的Tiffany平板透明玻璃,小小一塊居然需要1萬美金。(折合今天大約12萬美金) 隨著近代建筑業和工業的發展,制造大面積平整的玻璃成為其是否能廣泛應用的關鍵,也成為Alastair的夢想。
對于當時的平板玻璃制造主流是兩種方法:拉伸法和鑄造法。前者因為拉伸過程中手工誤差,玻璃很容易有曲率,而后者雖然玻璃可以保證平整,但是鑄造用的模具成本非常高,而且很多時候表面還需要拋光,整體材料人工成本非常昂貴。
1843年HenryBessemer提出的“浮法工藝”引起了他的極大興趣:既然拋光玻璃和保持平整在加工上如此困難,那如果有辦法利用自然力才是最佳的選擇。浮法工藝就是一種利用重力的方法,使液態的玻璃體漂浮在密度高的液體金屬(錫)上,可以產生平整而均勻的玻璃。如果表面張力的關系控制得當,玻璃不需要傳統拋光就可以透明。