Wie BP seine Chance verspielte, eine Solarinnovation anzuführen

BP hatte seinen Anteil an Fehltritten, darunter die schlimmste Ölpest in der Geschichte. Es könnte einen anderen Fehler bei der Solarenergie gemacht haben – einen wichtigen Fortschritt zu nutzen, der jetzt von chinesischen Solarmodulherstellern aufgegriffen wurde. Der Vorstoß könnte den chinesischen Unternehmen helfen, ihren überwältigenden Vorsprung in der Solarindustrie zu behaupten.

Zu wenig zu spät?: Diese Öfen beinhalten eine neue Technologie, mit der hochwertiges kristallines Silizium zu geringen Kosten hergestellt werden kann. Ähnliche Technologien wurden bereits in einigen chinesischen Fabriken eingesetzt.

Die Technologie ist eine neue Methode, um Rohsiliziumbrocken in große Würfel aus kristallinem Silizium umzuwandeln. Diese großen Würfel können dann in Wafer geschnitten werden, um Solarzellen herzustellen. Das neue Verfahren führt zu monokristallinem Silizium – das für hocheffiziente Solarzellen benötigt wird – zu etwa der Hälfte der Kosten heutiger Verfahren. Die meisten der heute verkauften Solarmodule verwenden multikristallines Silizium von geringerer Qualität, was zu Solarzellen mit geringerer Leistung führt.



Die neue Technologie kann an bestehenden Anlagen nachgerüstet werden, sodass Fabriken, die multikristalline Solarzellen herstellen, schnell und kostengünstig auf monokristalline Zellen umgerüstet werden könnten. Die durch die Technologie ermöglichten Effizienzgewinne könnten eine Fabrik mit 500 Megawatt pro Jahr in eine 540-Megawatt-Fabrik verwandeln (gemessen an der Leistung der Solarmodule, die eine Fabrik produziert).

Die Technologie wurde ursprünglich von BP im Jahr 2006 entwickelt und auf kommerziellen Produktionsanlagen demonstriert, als das Unternehmen auch seine Absicht ankündigte, die Technologie in Großserienproduktion zu bringen. Aber BP hat die Technologie nie kommerzialisiert. In den folgenden drei Jahren fertigte und installierte das Unternehmen Tausende von Solarmodulen mit der Technologie zum Testen. Dann, im März 2010, schloss das Unternehmen seine Produktion und die Entwicklung der Technologie kam zum Erliegen. Später verkaufte BP die Rechte an der Technologie an das niederländische Unternehmen AMG Advanced Metallurgical Group.

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Inzwischen haben eine Handvoll chinesischer Solarmodulhersteller, darunter Suntech, der weltweit größte Solarzellenhersteller, eigene Versionen desselben Verfahrens entwickelt. Suntech hat im vergangenen Sommer mit dem Verkauf von Solarmodulen begonnen, die nach diesem Verfahren hergestellt wurden.

BP war sehr konservativ, sagt Roger Clark, Chief Operating Officer bei AMG IdealCast Solar, der an den Forschungsarbeiten bei . beteiligt war BP Solar . Obwohl sie die Technologie auf einer Messe bekannt gemacht hatten, wollten sie die Stabilität der Wafer sicherstellen.

Während BP Tests durchführte, wurden einige wichtige Details der Technologie öffentlich bekannt. BP hat das Verfahren zum Patent angemeldet, und 2007 veröffentlichte das US-Patentamt die Patentanmeldungen. BP-Forscher beschrieben auch Aspekte der Technologie auf Konferenzen.

Clark befürchtet, dass die Technologie durch Verbreitung durchgesickert ist. Er sagt, ich bin mir sicher, dass die Leute angefangen haben, genug Informationen zusammenzustellen, um den Prozess an anderer Stelle zumindest mäßig erfolgreich zu replizieren. Im vergangenen Dezember hat AMG die Entwicklung der Technologie wieder aufgenommen. Seit diesem Herbst, fünf Jahre nach der ersten Demonstration auf kommerziellen Geräten, verkauft eine AMG-Abteilung namens ALD Öfen und Nachrüstungen, die diese Technologie verwenden. Aber Clark sagt, dass der Verkauf schwierig ist, weil der Solarmarkt ins Stocken geraten ist und die meisten Unternehmen keine Geräte kaufen.

Suntechs Chief Technology Officer Stuart Wenham sagt, sein Unternehmen habe die Idee für die Technologie aus alten Patentanmeldungen eines Erfinders namens Fred Schmid. Die Patente liefen demnächst aus, also machten sich die Suntech-Forscher daran, herauszufinden, wie die Ideen funktionieren könnten, sagt Wenham. Schmid hatte eine Methode entwickelt, um große Saphirkristalle zu züchten und gründete in den 1970er Jahren eine Firma namens Crystal Systems, um die Technologie zu kommerzialisieren. Er arbeitete daran, die Technologie zur Herstellung von monokristallinem Silizium anzuwenden, war jedoch nicht erfolgreich.

Auch die Technologie von BP war in Schmids Ideen verwurzelt. Im Jahr 2005 trat ein Forscher namens Nathan Stoddard, der gerade seine Graduiertenschule abgeschlossen hatte, dem Team von BP Solar in Frederick, Maryland, bei. Von einem ehemaligen Mitarbeiter von Crystal Systems erfuhr er von Schmids Arbeit und fand schnell einen Weg, sie mit Silizium zum Laufen zu bringen. Innerhalb von sechs Monaten nach meinem Start bei BP funktionierte der Prozess in Öfen im Produktionsmaßstab, sagt Stoddard.

Der Ansatz von Suntech produziert immer noch etwas multikristallines Silizium entlang der Seiten des Würfels – es kann immer noch verwendet werden, hat jedoch einen geringeren Wirkungsgrad als das monokristalline. Clark sagt, dass der Ansatz von ALD noch wettbewerbsfähig sein könnte, da er kein multikristallines Silizium produziert.

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