利用Semprius的印章可制造出太陽(yáng)能電池陣列,所述的太陽(yáng)能電池比聚光光電池中使用的電池更小更薄。為了讓聚光技術(shù)起作用,需要將所述太陽(yáng)能電池拿起排成陣列,與透鏡陣列的透鏡配對(duì)――這時(shí)就需要印章上場(chǎng)了。它可以一次拾起并運(yùn)送數(shù)千個(gè)微小的太陽(yáng)能電池,而不損壞它們,完全降低了使用微型太陽(yáng)能電池的經(jīng)濟(jì)成本。
微型太陽(yáng)能電池有很多優(yōu)勢(shì):由它們所需材料較少,因此可由較高昂貴的半導(dǎo)體材料制成,這種材料比硅更有效率。而且,它的散熱性能很好,可以強(qiáng)烈日照下工作,聚光率可達(dá)到1600:1,遠(yuǎn)高于400:1。因此,產(chǎn)生與傳統(tǒng)太陽(yáng)能電池相同電量所需的材料和資金要少得多。
這些優(yōu)勢(shì)和透鏡的巧妙設(shè)計(jì)使Semprius在2012打破了太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換紀(jì)錄。但伯勒斯表示,今年所取得的另一項(xiàng)成就會(huì)使公司走得更遠(yuǎn)。Semprius展示了它秘密武器橡膠印章--有了它就可以快速準(zhǔn)確將由不同半導(dǎo)體材料制成的電池堆疊起來(lái)。這也是研究人員長(zhǎng)期以來(lái)一直想做到的,因?yàn)檫@樣可以使半導(dǎo)體材料與太陽(yáng)光譜相匹配。光線中的某些波長(zhǎng)的光線會(huì)被一種材料吸收,其他波長(zhǎng)的光線會(huì)穿過(guò)半導(dǎo)體,以此類推。
用傳統(tǒng)的設(shè)備是無(wú)法實(shí)現(xiàn)電池的堆疊的。Semprius的橡膠印章和極薄的半導(dǎo)體片使排列電池變得更加容易,在電池之間實(shí)現(xiàn)電連接。
伯勒斯預(yù)計(jì)今年Semprius將打破現(xiàn)有紀(jì)錄,然后優(yōu)化技術(shù),很快會(huì)再創(chuàng)新紀(jì)錄。如果Semprius能夠堅(jiān)持到今年年底,這就會(huì)變成現(xiàn)實(shí)。
黑暗之谷
西門子公司在2011年購(gòu)得Semprius的股份。在對(duì)Semprius的技術(shù)進(jìn)行仔細(xì)評(píng)估后,西門子公司太陽(yáng)能全球業(yè)務(wù)部經(jīng)理托馬斯·馬特(Thomas Mart)說(shuō):“我們看到了通往實(shí)現(xiàn)電力低成本的道路?!?/p>
西門子和Semprius制定了共同合作計(jì)劃,Semprius負(fù)責(zé)生產(chǎn)聚光光伏設(shè)備,西門子利用它的技術(shù)優(yōu)勢(shì)建立太陽(yáng)能工廠。但是,在西門子投資Semprius15個(gè)月以后,事情發(fā)生了變化。
對(duì)傳統(tǒng)的硅太陽(yáng)能電池的巨大投入,尤其在中國(guó),降低了生產(chǎn)的成本,而且市場(chǎng)上充斥著價(jià)格低廉的太陽(yáng)能光板。由于太陽(yáng)能光板價(jià)格低廉,太陽(yáng)能公司幾乎不可能再更換技術(shù)(例如太陽(yáng)能薄片或聚光光伏板)來(lái)參與競(jìng)爭(zhēng)。很多有希望的公司倒下了,規(guī)劃好的聚光光伏市場(chǎng)萎縮了,這一切都促使西門子選擇退出這個(gè)行業(yè),結(jié)束與Semprius的合作,這標(biāo)志著Semprius開始進(jìn)入困難時(shí)期。
Semprius的太陽(yáng)能設(shè)備最適合太陽(yáng)能發(fā)電廠使用。西門子的支持會(huì)有助于說(shuō)服它們采用這項(xiàng)新技術(shù),但失去了西門子這個(gè)伙伴,這項(xiàng)工作變得極為困難。
對(duì)Semprius來(lái)說(shuō)更糟糕的是,傳統(tǒng)的硅太陽(yáng)能光板的價(jià)格還會(huì)繼續(xù)下降,效率還會(huì)更高。硅片是太陽(yáng)能電池中最昂貴的部分,制造硅片的新方法可將硅片的成本降低一半甚至更多。新的太陽(yáng)能電池設(shè)計(jì)正漸漸逼近Semprius的轉(zhuǎn)換效率。這種優(yōu)勢(shì)最終會(huì)使太陽(yáng)能比化石燃料更便宜,即使沒(méi)有Semprius的技術(shù)。
但是硅太陽(yáng)能還沒(méi)有達(dá)到這個(gè)效率,這對(duì)于Semprius來(lái)說(shuō)是個(gè)機(jī)會(huì)。據(jù)美國(guó)能源信息管理局估計(jì),新的太陽(yáng)能發(fā)電廠的發(fā)電成本將低于每千瓦時(shí)15美分――遠(yuǎn)高于天然氣發(fā)電的每千瓦時(shí)6.5美分的標(biāo)準(zhǔn)。因此,如果Semprius不倒下的話,它將很快擁有使太陽(yáng)能光板發(fā)電成本達(dá)到每千瓦時(shí)5美分的技術(shù),這項(xiàng)技術(shù)可能會(huì)吸引那些計(jì)劃建設(shè)新發(fā)電廠的企業(yè)?!安恍枰掳l(fā)明,只需良好堅(jiān)固的工程即可,” 伯勒斯說(shuō)。