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玻璃上的光芒--First Solar发展史

2013-12-05 10:47来源:坐下再说关键词:First Solar薄膜电池薄膜电池转换效率收藏点赞

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这个世界上最能让人激动的事情莫过于发明者看到自己的创造从大脑的一个灵感,经过理论,实践和无数的尝试,最终成为现实。这种情绪让人忘却食物,睡眠,一切的一切。---尼古拉特斯拉

此文向那些为了人类能源可持续发展贡献自己才智和心血的科学家,工程师,企业家,以及所有相关的人致敬。本文不可作为股票投资参考依据。资料来自多年整理,积累自业内访谈,学术论文,行业报告,同行吐槽和网络信息。

First Solar作为全球光伏行业的龙头企业,是一个及其有趣的现象。它独辟蹊径,采用和大多数太阳能公司不同的光伏材料并且一路坚持了20多年,却以一个技术少数派的身份在行业中一枝独秀,成为过去3年唯一真正盈利的太阳能公司。本文旨在介绍其技术,产品发展的历史,从一个侧面来探寻其内在原因。

1959年的利物浦西郊的一家工厂里,一个略显秃顶的中年人正和一群工程师讨论者什么,从每个人血红的眼睛来看,大家至少48个小时都没有休息过。末了,那个中年人沙哑的说道:“控制流量,让重力为我们服务。”打开制动开关,20分钟后,全场一片欢呼,一个伟大的时代到来了。

这个中年人的名字叫Alastair Pilkington,20世纪最伟大的发明家之一。此人毕业于剑桥三一学院,二战的时候加入英国皇家炮兵,1947年毕业后作为远亲,加入英国著名的玻璃家族企业Pilkington Brothers。

虽然没有直接的亲属关系,公司总裁还是希望Alastair加入董事会。但是作为三一学院最优秀的学生,Alastair对发明创造的热情远远超过了骑马,打猎,桥牌和看戏。他坚持成为技术经理,并且开始主持公司历史上最具野心的研发计划。

玻璃,无疑是人类历史上最伟大的发明之一。公元前2000年,埃及人发现高温烧灼苏打粉和硅酸盐可以产生的这种奇妙的材料,具有极高的可塑性和装饰性,然而在过去的3000多年里,其发展极其缓慢。Alastair还能记得,只有教堂和贵族的家里才可以使用超过大面积玻璃做窗户。20岁的时候,朋友从新世界美国带回来的Tiffany平板透明玻璃,小小一块居然需要1万美金。(折合今天大约12万美金) 随着近代建筑业和工业的发展,制造大面积平整的玻璃成为其是否能广泛应用的关键,也成为Alastair的梦想。

对于当时的平板玻璃制造主流是两种方法:拉伸法和铸造法。前者因为拉伸过程中手工误差,玻璃很容易有曲率,而后者虽然玻璃可以保证平整,但是铸造用的模具成本非常高,而且很多时候表面还需要抛光,整体材料人工成本非常昂贵。

1843年Henry Bessemer提出的“浮法工艺”引起了他的极大兴趣:既然抛光玻璃和保持平整在加工上如此困难,那如果有办法利用自然力才是最佳的选择。浮法工艺就是一种利用重力的方法,使液态的玻璃体漂浮在密度高的液体金属(锡)上,可以产生平整而均匀的玻璃。如果表面张力的关系控制得当,玻璃不需要传统抛光就可以透明。

投稿与新闻线索:陈女士 微信/手机:13693626116 邮箱:chenchen#bjxmail.com(请将#改成@)

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