211service.com
Come BP ha sprecato la sua possibilità di guidare un'innovazione solare
La BP ha avuto la sua parte di passi falsi, inclusa la peggiore fuoriuscita di petrolio della storia. Potrebbe aver commesso un altro tipo di errore nell'energia solare, non riuscendo a capitalizzare un importante progresso che ora è stato ripreso dai produttori cinesi di pannelli solari. L'anticipo potrebbe aiutare le aziende cinesi a mantenere il loro schiacciante vantaggio nell'industria solare.
Troppo poco e troppo tardi?: Questi forni incorporano una nuova tecnologia in grado di produrre silicio cristallino di alta qualità a costi contenuti. Una tecnologia simile è già stata impiegata in alcune fabbriche cinesi.
La tecnologia è un nuovo metodo per trasformare pezzi di silicio grezzo in grandi cubi di silicio cristallino. Questi grandi cubi possono quindi essere tagliati in wafer per creare celle solari. Il nuovo processo produce silicio monocristallino, necessario per celle solari ad alta efficienza, a circa la metà del costo dei metodi attuali. La maggior parte dei pannelli solari venduti oggi utilizza silicio multicristallino di qualità inferiore, che si traduce in celle solari a bassa potenza.
La nuova tecnologia può essere adattata alle apparecchiature esistenti, in modo che le fabbriche che producono celle solari multicristalline possano essere aggiornate in modo rapido ed economico per produrre celle monocristalline. I guadagni di efficienza consentiti dalla tecnologia potrebbero trasformare una fabbrica da 500 megawatt all'anno in una fabbrica da 540 megawatt (misurata nella potenza dei pannelli solari prodotti da una fabbrica).
La tecnologia è stata originariamente sviluppata e dimostrata su apparecchiature di produzione su scala commerciale da BP nel 2006, quando ha anche annunciato l'intenzione di mettere la tecnologia nella produzione su larga scala. Ma la BP non ha mai commercializzato la tecnologia. Nei tre anni successivi, l'azienda ha prodotto e installato migliaia di pannelli solari utilizzando la tecnologia per i test. Poi, nel marzo 2010, ha chiuso le sue attività di produzione e lo sviluppo della tecnologia si è fermato. BP ha successivamente venduto i diritti sulla tecnologia alla società olandese AMG Advanced Metallurgical Group.
Nel frattempo, una manciata di produttori cinesi di pannelli solari, tra cui Suntech, il più grande produttore mondiale di celle solari, hanno sviluppato le proprie versioni dello stesso processo. Suntech ha iniziato a vendere pannelli solari realizzati con il processo la scorsa estate.
BP era molto prudente, afferma Roger Clark, direttore operativo di AMG IdealCast Solar, che ha fatto parte dello sforzo di ricerca presso BP solare . Anche se avevano pubblicizzato la tecnologia in una fiera, volevano assicurarsi che i wafer fossero stabili.
Mentre BP effettuava i test, alcuni dettagli chiave della tecnologia stavano diventando di dominio pubblico. BP ha richiesto un brevetto sul processo e, nel 2007, l'Ufficio brevetti degli Stati Uniti ha pubblicato le domande di brevetto. I ricercatori della BP hanno anche descritto aspetti della tecnologia in occasione di conferenze.
Clark teme che la tecnologia sia trapelata per diffusione. Dice, sono sicuro che le persone hanno iniziato a mettere insieme abbastanza informazioni per avere almeno un discreto successo nel replicare il processo altrove. Lo scorso dicembre, AMG ha ripreso lo sviluppo della tecnologia. A partire da questo autunno, cinque anni dopo la prima dimostrazione su apparecchiature commerciali, una divisione di AMG chiamata ALD vende forni e retrofit che utilizzano la tecnologia. Ma Clark afferma che le vendite sono difficili perché il mercato solare è in fase di stallo e la maggior parte delle aziende non acquista attrezzature.
Il chief technology officer di Suntech, Stuart Wenham, afferma che la sua azienda ha avuto l'idea per la tecnologia da vecchie domande di brevetto di un inventore di nome Fred Schmid. I brevetti stavano per scadere, quindi i ricercatori di Suntech hanno iniziato a capire come far funzionare le idee, dice Wenham. Schmid aveva sviluppato un metodo per coltivare grandi cristalli di zaffiro e negli anni '70 aveva fondato una società chiamata Crystal Systems per commercializzare la tecnologia. Ha lavorato per applicare la tecnologia alla produzione di silicio monocristallino, ma non ha avuto successo.
Anche la tecnologia di BP aveva radici nelle idee di Schmid. Nel 2005, un ricercatore di nome Nathan Stoddard, che aveva appena terminato la scuola di specializzazione, si è unito al team di BP Solar a Frederick, nel Maryland. Ha appreso del lavoro di Schmid da un ex dipendente di Crystal Systems e ha trovato rapidamente un modo per farlo funzionare con il silicio. Entro sei mesi dal mio esordio in BP, il processo funzionava in forni su larga scala, afferma Stoddard.
L'approccio di Suntech produce ancora del silicio multicristallino lungo i lati del cubo: può ancora essere utilizzato, ma ha un'efficienza inferiore rispetto al monocristallino. Clark afferma che l'approccio di ALD potrebbe essere ancora competitivo perché non produce silicio multicristallino.