主题：【原创】有机太阳能：中国发展的的一个战略选择（之一） -- 井底望天

五

当然，平心而论，这个世界上不存在没有补助的能源。你看一下石油，天然气，煤炭和核电站，不论是美国，中国，日本，还是欧洲，都补贴得挺厉害的。因此硅晶体太阳能要争取政府补贴，算是师出有名。

不过，这个行业自己也必须争气，把成本降下来。按照硅谷半导体行业的历史经验，就是每十年，生产成本就要降一半。以硅晶体太阳能的发展来看，从1979年的世界总产量5MW，到2006年，变成了2000MW，而电池系统批发价，则是从32美元，下降到了3美元多。确实做到了每10年，降一半。

这个过程的实现，主要来源于科技进步，工艺革新，产能扩大，良性竞争，和规模效应。在制造工艺上的进步，是硅基电池的光电转换率越来越高，电池厚度变薄了，电池重量变轻了。

1995年，在斯坦福大学教电力工程的Richard Swanson教授，自己跑出来开了公司SunPower。他当时就是确信太阳能电池的成本，进入了标准的经验曲线，就是成本和产量变化。这个曲线表明了每当产量翻倍的时候，价格就要下降18%。后来他的公司，在2002年，得到了半导体大公司Crypress的亲眯，大量注资。并于2005年间成功上市，和后来中国由施正荣博士创立的无锡尚德，成了股市上大宠儿。

因为美国在半导体行业的巨量优势和数十年经验，将成本大幅度降下来的第一条道路，就是将产业超大规模化。这条道路的理论奠基是在2004年，当时在HP任职的Marvin Keshner和同伴Rajiv Arya为美国能源部国家再生能源研究所，撰写了题为“超大规模电池系统制造对成本降低的潜力研究”的报告。在这个报告中，他们认为最终可以将太阳能电池系统降低到每峰瓦一美元。

在报告中，他们提到的各项革新，包括生产过程自动化来减少停工，增加产出，优化系统生产线的停工和维修周转，大规模提高生产线的生产能力，选用最优化的25到30年使用寿命的材料，缩短工序间的运输距离，减少中间过程等等。而Keshner后来创立了OptiSolar公司，来实现他提出的方案。

其实美国选择了硅晶体作为其太阳能的道路，和这批硅谷的半导体大牛们的推动有关系。这批人士大多有在大规模集成电路，平板显示器，计算机硬盘等等领域，有非常丰富的经验，因此用这些经验来做一个行业的华丽转身，不足为奇。

从工艺上来看，就是从半导体到电池板只不过是产品变化，而整个低成本，高产量，流水线，半导体为基础的制造过程最好就可以重复使用。其实在高科技革命之前，美国的半导体芯片和电路板，是在能源工业的电网和输电技术的基础上兴起的。而以半导体的处理器芯片和三级管，则为人类带来了大规模生产的收音机，电视机，电脑和其他消费电子产品。

这个基础的核心，就是美国人把持的两大技术核心—能源和半导体。第一次半导体革命，带来了电脑和消费者电子产品，而第二次半导体革命，就是半导体向能源的回归，把自己变成能源的来源。

六

从这里可以看出美国人的道路，那就是要把新能源的发展，和国家对关键技术的控制，紧密地联系在一起。通过对能源技术和半导体技术的合流，来主导世界的技术发展方向，并以此来确保美国的国际竞争力。因此在这个技术上，开辟出一条完全不同的新路，来打破美国控制的局面，就是一个国家未来国际竞争力之争。

看不明白这一个关键，就会被人家拿出来的一大推技术理由把你忽悠糊涂了。人家摆出一大堆道理，把硅晶体的优势说得玄玄乎乎，最好就是让你一起上船，把产业链里最低端，利润最薄的那一块给你糊口，然后人家就控制最关键的技术，吃最大的鲍鱼，还和你一起建立全球领先的产业链呢。

结果是什么呢？不如你做那些容易活？你生产，俺卖给你天价的生产线？专利费还是俺要了，你就做成品，好不好？

欧洲人当然没这么傻。人家在进来抢这个蛋糕的同时，比如说德国公司Q-Cells的兴起，也不忘一颗红心，多种准备。一方面拼命发展自己占优势的太阳热能，一方面加大对非硅晶体太阳能的研发，例如在有机太阳能的投入上，也是上了国家计划。

当然美国人也是有两手准备，担心一旦别的国家在非硅晶体上有所突破，那自己的黄粱梦一破，就束手无策了。他们同时进行的就是俺说的第二条道路，发展非硅晶体道路。

这条路子的头一个波浪，就是俺成为第二代的薄膜太阳能。这里面有希望通过计算机硬盘镀膜的溅射技术（sputtering）来实现CIGS薄膜的Miasole公司，以及同类的NanoSolar公司，也包括做纳米结构二氧化钛的Konarka（后来转做有机太阳能），还包括做碲化镉的First Solar等公司。

原先大家的目标是在2015年，希望可以做到1美元一峰瓦的价格，不过First Solar在2008年的最后一个季度，因为产量规模大的原因，暂时突破了0.98美元一峰瓦的记录。而以CIGS技术为基础的公司，则将目标定到了0.75美元。不过这些都还是在设备成本的范畴上，加上安装成本，要到2美元，还是有一段距离。

而同时号称第三代太阳能的有机太阳能开始横空出世了。将整个行业的发展带入了一个更加精彩纷云的局面。

表1 主要太阳能电池技术分类比较

技术分代 太阳能电池类型 原材料 生产工艺 光电转化效率

第一代：

晶体硅太阳能电池 单晶硅 生产过程污染高，能耗大 工艺繁琐，成本高昂 16％－18％

多晶硅 生产工艺较单晶硅简单，但成本仍较高 12％－14％

第二代：

无机薄膜太阳能电池 非晶硅薄膜 生产消耗的硅料相对第一代太阳能电池有所减少 生产工艺较第一代太阳能电池有较大简化，但受到高真空过程的局限，生产设备也较昂贵 6％－8％

铜铟镓锡 铟的储量稀少，不足以支撑大规模生产 11％

碲化镉 原料镉有剧毒，碲储量比白金还稀少 9％

第三代：

新技术概念 有机太阳能电池 原材料成本低廉 生产工艺简单 6％－7％

染料敏化太阳能电池 生产工艺比有机太阳能电池复杂，电池中包含液态电解质 5％－12％