品.gif)
Semprius是一家位于美國北卡羅萊納州達(dá)勒姆的初創(chuàng)公司，它聲稱下一代電池板會使太陽能發(fā)電成為成本最低的發(fā)電方式，是建立新發(fā)電廠的最佳選擇。裝備1000個這樣的裝置，每千瓦時電量的生產(chǎn)成本不超過5美分，甚至低于當(dāng)前最便宜的發(fā)電方式：天然氣發(fā)電。
這項技術(shù)由伊利諾伊大學(xué)化學(xué)與材料科學(xué)和工程學(xué)教授約翰˙羅杰斯(JohnRogers)的實驗室開發(fā)。Semprius從包括西門子在內(nèi)的投資者那獲得了4500萬美元的投資，已經(jīng)創(chuàng)下了太陽能電池轉(zhuǎn)換效率最高的世界紀(jì)錄――指轉(zhuǎn)化成電力的太陽能總量。Semprius在去年曾表示可采用新技術(shù)制造一種新型太陽能電池，據(jù)信這種太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率可達(dá)50%，是傳統(tǒng)太陽能電池的三倍。
盡管對于技術(shù)做出了承諾，Semprius還是面臨著財政困難。要使技術(shù)具有成本效益，Semprius必須大幅擴大太陽能電池的生產(chǎn)規(guī)?！，F(xiàn)在，它可以生產(chǎn)出足夠每年產(chǎn)出6兆瓦電量的電池組，但公司還需籌集4000萬美元將產(chǎn)量擴大到每年至少200兆瓦。它目前的投資者表示會繼續(xù)為它投資，讓它繼續(xù)運作下去，但投資不是永久性的。Semprius要很快找到新投資者。否則它只有破產(chǎn)了。
Semprius的遭遇在太陽能初創(chuàng)公司中絕非僅有。創(chuàng)建于2005年的Semprius是近年來風(fēng)險投資浪潮的產(chǎn)物，在這股投資浪潮下有幾百家太陽能公司成立，它是僅存幾家公司中的一個。許多公司或者破產(chǎn)，或者被廉價收購。投資者的損失超過10億美元。這使得太陽能公司不論其取得多大的成就都難以再獲得投資來證明它們的技術(shù)有多棒。
北卡羅萊納州漢德森(Henderson)，斯科特˙伯勒斯(ScottBurroughs)站在一塊Semprius的太陽能系統(tǒng)前
“2007年，風(fēng)險投資商對太陽能公司大把地扔錢。只要你的名字中有太陽的字樣，甚至以S開頭就可以，”Semprius的技術(shù)部總監(jiān)斯科特˙伯勒斯(ScottBurroughs)說，“現(xiàn)在正好相反，只要與太陽能相關(guān)，他們連想都不想就會拒絕你。”
這就可能導(dǎo)致可使太陽能真正具有競爭力的突破性技術(shù)再無出頭之日，不是因為沒有技術(shù)優(yōu)勢，而是因為投資者被嚇破了膽。
魔法圖章
Semprius并不是在乞求投資。在太陽能技術(shù)繁榮的泡沫時期，初創(chuàng)公司Solyndra獲得大約10億美元的風(fēng)險投資，而且還得到了美國政府以貸款形式提供的5億美元以用于建設(shè)大型工廠。幾年前，Semprius本可以輕松籌到4000萬美元來提高產(chǎn)量，將成本降得更低。不像早期的太陽能初創(chuàng)公司那樣把賭注放在開發(fā)生產(chǎn)設(shè)備上，Semprius更注重使用廉價的現(xiàn)有設(shè)備，其中有些設(shè)備是LED設(shè)備。利用現(xiàn)有LED制造設(shè)備的過剩產(chǎn)能很容易制造出所需的設(shè)備。
沒有關(guān)鍵的新型生產(chǎn)技術(shù)，公司是不可能生存下去的，但這種技術(shù)卻是極其簡單。在Semprius北卡羅萊納州的工廠里，你可在兩個由玻璃密封的裝置中看到這項技術(shù)，每個裝置和辦公用復(fù)印機差不多大不上。仔細(xì)察看，你會看到機器人手臂的一端是一個刻有圖案的橡膠圖章。就是這個圖章使Semprius實現(xiàn)了高效率、低成本的太陽能發(fā)電。
這個圖章由羅杰斯的實驗室開發(fā)，它可以使Semprius對一種叫做聚光光伏的太陽能技術(shù)進行改進，這種技術(shù)的歷史已有幾十年了。做法就將透鏡放在電池上方將光線聚焦到電池上，這樣就可以增加太陽能電池收集的能量。現(xiàn)有的技術(shù)是使用400平方厘米大的透鏡將光線聚焦在1厘米大的太陽能電池上，聚光率為400。
利用Semprius的印章可制造出太陽能電池陣列，所述的太陽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，需要將所述太陽能電池拿起排成陣列，與透鏡陣列的透鏡配對――這時就需要印章上場了。它可以一次拾起并運送數(shù)千個微小的太陽能電池，而不損壞它們，完全降低了使用微型太陽能電池的經(jīng)濟成本。
微型太陽能電池有很多優(yōu)勢：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)太陽能電池相同電量所需的材料和資金要少得多。
這些優(yōu)勢和透鏡的巧妙設(shè)計使Semprius在2012打破了太陽能轉(zhuǎn)換紀(jì)錄。但伯勒斯表示，今年所取得的另一項成就會使公司走得更遠(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。這也是研究人員長期以來一直想做到的，因為這樣可以使半導(dǎo)體材料與太陽光譜相匹配。光線中的某些波長的光線會被一種材料吸收，其他波長的光線會穿過半導(dǎo)體，以此類推。
用傳統(tǒng)的設(shè)備是無法實現(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，在電池之間實現(xiàn)電連接。
伯勒斯預(yù)計今年Semprius將打破現(xiàn)有紀(jì)錄，然后優(yōu)化技術(shù)，很快會再創(chuàng)新紀(jì)錄。如果Semprius能夠堅持到今年年底，這就會變成現(xiàn)實。
黑暗之谷
西門子公司在2011年購得Semprius的股份。在對Semprius的技術(shù)進行仔細(xì)評估后，西門子公司太陽能全球業(yè)務(wù)部經(jīng)理托馬斯˙馬特(ThomasMart)說：“我們看到了通往實現(xiàn)電力低成本的道路。”
西門子和Semprius制定了共同合作計劃，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)勢建立太陽能工廠。但是，在西門子投資Semprius15個月以后，事情發(fā)生了變化。
對傳統(tǒng)的硅太陽能電池的巨大投入，尤其在中國，降低了生產(chǎn)的成本，而且市場上充斥著價格低廉的太陽能光板。由于太陽能光板價格低廉，太陽能公司幾乎不可能再更換技術(shù)(例如太陽能薄片或聚光光伏板)來參與競爭。很多有希望的公司倒下了，規(guī)劃好的聚光光伏市場萎縮了，這一切都促使西門子選擇退出這個行業(yè)，結(jié)束與Semprius的合作，這標(biāo)志著Semprius開始進入困難時期。
Semprius的太陽能設(shè)備最適合太陽能發(fā)電廠使用。西門子的支持會有助于說服它們采用這項新技術(shù)，但失去了西門子這個伙伴，這項工作變得極為困難。
對Semprius來說更糟糕的是，傳統(tǒng)的硅太陽能光板的價格還會繼續(xù)下降，效率還會更高。硅片是太陽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。新的太陽能電池設(shè)計正漸漸逼近Semprius的轉(zhuǎn)換效率。這種優(yōu)勢最終會使太陽能比化石燃料更便宜，即使沒有Semprius的技術(shù)。
但是硅太陽能還沒有達(dá)到這個效率，這對于Semprius來說是個機會。據(jù)美國能源信息管理局估計，新的太陽能發(fā)電廠的發(fā)電成本將低于每千瓦時15美分――遠(yuǎn)高于天然氣發(fā)電的每千瓦時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能光板發(fā)電成本達(dá)到每千瓦時5美分的技術(shù)，這項技術(shù)可能會吸引那些計劃建設(shè)新發(fā)電廠的企業(yè)。“不需要新發(fā)明，只需良好堅固的工程即可，”伯勒斯說。
免責(zé)聲明：本網(wǎng)轉(zhuǎn)載自其它媒體的文章，目的在于弘揚科技創(chuàng)新精神，傳遞更多科技創(chuàng)新信息，宣傳國家科技政策，展示國家科技形象，參與國際科技輿論競爭，并不代表本網(wǎng)贊同其觀點和對其真實性負(fù)責(zé)，在此我們謹(jǐn)向原作者和原媒體致以崇高敬意。如果您認(rèn)為本網(wǎng)文章及圖片侵犯了您的版權(quán)，請與我們聯(lián)系，我們將第一時間刪除。
