作者：John Boyd

太阳能电池源于硅锭,硅锭被切割成晶圆,然后制作成可以将光能转换为电能的器件。以上所有过程采用的都是标准的芯片加工工艺。然而,太阳能电池还是被很多主流的半导体公司视为不太正统的技术,就像不是亲生的孩子一样。

之所以会有以上印象,是因为很多半导体业内人士对太阳能电池在美国和欧洲市场上取得的成功仍然不感兴趣。根据旧金山市场研究公司Solarbuzz的估计,今年全球光伏产业的年收入将达到100亿美元。然而,该技术受到媒体的关注还是相对较少,主要的芯片制造商对它还是很冷淡。

尽管20世纪70年代和80年代Toshiba和NEC由于太关注存储器和逻辑器件而错过了太阳能电池的发展好机会,但是太阳能电池在日本的发展状况相对来说比其它国家还是好一些。在当时,很难将注意力从利润可观的DRAM转移到需要耗费很多资金和资源的新技术发展上来。

他们没有料到石油危机和每况愈下的环境将会推动一项对环境有益的技术获得如此大的发展,该技术可以利用最大的能量来源——阳光,却不会产生任何有害副产物。

日本经济贸易和工业部则看法不同,20世纪70年代他们在太阳能电池的发展上投入很大的力量,并且将它作为研发新能源的阳光计划的一个重要组成部分。这为当时二流芯片制造商Sharp、Sanyo Electric和Mitsubishi Electric以及陶瓷制造商Kyocera提供了前进的道路,使它们可以借助政府资金的优势来开发这个项目。

Sharp从1959年开始进行自己的研发项目,从1963年开始生产太阳能电池板,并于1976年推出了第一款由太阳能电池供电的台式计算器,从此将这一技术推向全世界。

今天,之所以有这么大的收益是与早期政府项目的启动和近期新能源发展组织(NEDO)的努力密不可分的。Sharp已成为全世界最大的太阳能电池制造商,它在第一把交椅上已经稳坐了整整6年了。

Kyocero、Sanyo和Mitsubishi也都名列全球太阳能制造商的前5位。要不是德国的Q-Cells AG挤入第2位,日本几乎霸占了前5名。根据PV News的报道,日本占据了全球太阳能电池产量的48％,欧洲为26％,美国为9％。
Sharp是迄今为止太阳能产业最耀眼的明星。2005年Sharp的光伏产量为428兆瓦,年收入为1580亿日元(折合14亿美元)。不过,Sanyo决定要追赶Sharp。2004年,Sanyo位居太阳能电池产业第7位。但是,根据PV News的报道去年Sanyo上升到第4位,产量几乎翻了一倍,达到142兆瓦,销售收入为560亿日元（折合4.83亿美元）。
今年6月Sanyo宣布,计划在2010年将太阳能电池销售额提高到目前的3倍,达到1800亿日元（折合16亿美元）。为了达到这个目标,Sanyo将投资3.5亿美元将产能扩大到260兆瓦。

Sanyo将HIT (Heterojunction with Intrinsic Thin layer)技术用于太阳能电池板的制造,并取得了极大的成功。这是一种高效的太阳能电池,它由中间一层很薄的n型单晶硅层和两边厚度为0.01微米的非晶硅层构成。

Sanyo公司的高管Ryan Watson说：“Sanyo已经开始从HIT太阳能电池板项目中获利”。根据Sanyo的介绍,传统太阳能电池通常使用更简单的p型多晶硅结构,能量转换效率为16％～17%,而HIT太阳能电池板的转换率可以达到19.7%。

Watson说：“公司计划到2010年之前将HIT太阳能电池的能量转化效率进一步提高到22％以上,利润率为10％。”同时,Sanyo准备将多晶硅HIT产品打入主流市场,虽然这种产品的转换效率要低一些,但是价格更便宜。
世界排名第三的是Kyocera公司。去年,Kyocera利用多晶硅晶圆生产了142兆瓦太阳能电池。

Kyocera太阳能电池市场部总经理Hidehito Hisa说：“Kyocera是成功利用多晶硅进行太阳能电池大批量生产的第一家公司。多晶硅的使用有助于降低太阳能电池的成本,从而帮助其进入主流市场。”

Kyocera公司的太阳能电池生产基地位于日本西部的Yohkaichi,月产能为20兆瓦。Hisa说：“我们生产的太阳能电池模块具有全世界最高的多晶硅能量转化效率,即17.7%”。他补充说,公司在继续努力,准备将能量转换效率提高到20%。

与其它日本竞争者一样,Kyocera在日本进行太阳能电池的生产,但是将太阳能电池模块组装厂转移到海外,以便推动国外的销售。

Mitsubishi Electric是另外一家位居前5名的日本制造商。据PV News报道,去年Mitsubishi的生产量达到100兆瓦。2004年,Mitsubishi预算2.85亿美元,用于产能扩充计划。预计到今年年底,Mitsubishi的产能可以扩大到230兆瓦,以满足持续增长的市场需求。

日本采用政府补贴的方式鼓励新旧房主在房顶安装太阳能板。最初,太阳能板外形丑陋,根本不值得花那么多钱进行安装,而且安装过程还很麻烦。经过改进之后,新产品和周围环境之间更加协调,更加容易安装,而且可以提供更大的功率。

在日本,很多房子都是在工厂提前造好,以便进行快速安装。通过和建筑公司的密切合作,太阳能板制造商开发了多种产品。这些产品可以在建筑安装之前方便地考虑到房屋设计中去。

日本的工业用电价格比民用电低,因此在工业界太阳能的利用就没那么吸引人。但随着能源成本的快速上升,越来越多的工业团体开始采用太阳能。因此,Solarbuzz预测2010年光伏市场将超过180亿美元。

John Boyd 报道日本的技术与商业新闻和事件,他常驻Yokohama,可通过email与他联系：boyd@gol.com.