企業家只是推銷員的一個花哨的法語詞，而推銷不一定受物理或經濟規律的約束。這些人擁有的與其說是一門生意，不如說是一種論點，或者如老生常談所說，是一種商業主張。Chris Gronet 是 Gronet 工業公司（後來成為 Solyndra）的創始人，最近又破產了，他就是這樣一位企業家，他曾在 2008 年秋季拜訪過《大眾科學》的辦公室。
就像 Gronet 的母校應用材料公司學會完善高速熱處理等技術流程一樣，這位企業家也學會了完善他快速的說話方式——並且做到一絲不苟，無論是他完美的分頭，不會被通風系統明顯的下衝氣流所擾亂，還是在會議結束後第二天傳送的感謝電子郵件。像大多數優秀的綠色企業家一樣，他對太陽能光明的清潔未來抱有一線樂觀，並將其與光伏 (PV) 裝置核心的純化矽價格持續高企的現實相結合。
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Krista Fuentes 製作的互動內容。由 Robb Williamson 提供的歐柏林學院光伏陣列照片
他還有一個口號——“太陽能的新形狀”——概括了這個想法，就像一個玻璃圓筒封裝了使 Gronet 的太陽能管工作的薄膜半導體材料一樣。這個形狀甚至融入了名稱——Solyndra——並承諾安裝成本只需一半，時間只需三分之一，從而在太陽能歷史上首次在某個即將到來的日期實現“併網平價”（即價格與化石燃料發電廠的電力具有競爭力）。與此同時，由於德國和西班牙的上網電價高達每千瓦時 44 歐分，“我們做得很好”，Gronet 說。
但是等等，還有更多。在與太陽在天空中的路徑不一致的屋頂上，太陽能元件的圓柱形特性使業主可以透過捕獲漫射光或反射光來從屋頂獲得更多電力。這些面板不需要深深固定在屋頂上以支撐的重型支架，而是平放且間隔開，以便讓風流過它們，這使它們能夠在佛羅里達州的一次測試安裝中經受住熱帶風暴的考驗，從而承受高達每小時 210 公里的陣風。這也使得更多的面板可以安裝在任何給定的屋頂上。“僅覆蓋美國 300 億平方英尺的大型平屋頂，Solyndra 的新設計就有能力有意義地影響世界的能源需求，”Gronet 在感謝電子郵件中寫道。“傳統的平板光伏太陽能電池板並沒有針對大型商業屋頂進行最佳化。”
慕尼黑的 Phoenix Solar AG 等德國光伏安裝商喜歡這種圓柱形裝置，承諾購買其中一些裝置，金額為 6.15 億美元。Phoenix 的首席技術官 Manfred Bachler 在 2008 年解釋說：“我們根本不需要任何支撐結構、壓艙物或屋頂穿透裝置。我們看到了顯著的成本節約。”
但 Solyndra 始終是一個冒險的技術命題：採用一種必須高速完美應用的不穩定的半導體薄膜，並將其與一種難以製造和運輸的形狀配對。瞧：一種圓柱形太陽能電池，它要麼是遊戲規則的改變者，要麼是賠錢貨。“有些說法聽起來不太真實，”布魯克海文國家實驗室國家光伏環境研究中心的高階科學家、環境工程師 Vasilis Fthenakis 在 2008 年表示。
電力價格
正如應用材料公司能源和環境解決方案執行副總裁 Mark Pinto 在 2009 年春季告訴我的那樣，“對於太陽能來說，一切都與成本有關。” 這就是薄膜的承諾，無論是 Solyndra 還是其他薄膜。簡而言之，透過使用更便宜的半導體材料，薄膜太陽能電池的製造成本會更低，這一事實得到了薄膜太陽能製造商 First Solar 的世界領先元件的證實，該元件在 2011 年的成本為每瓦 73 美分，儘管這不包括將其安裝在屋頂上的費用。“安裝好的每瓦三到四美元是神奇的數字，”Pinto 說。
Solyndra 採用了一種稱為 CIGS（銅銦鎵二硒化物）的半導體物質，這是一種分層材料，允許電子在非常薄的薄膜中流動。在實驗室中，這種組合將高達 20% 的陽光轉化為電力，儘管在不太理想的實驗室條件下在工廠中生產的面板最多隻能達到 13% 的轉化率，而 Solyndra 的平均轉化率約為 10%。相比之下，由晶體矽製成的傳統光伏電池可以將近 20% 的入射光子轉化為電力，並且由於它不易被水蒸氣腐蝕，因此使用壽命更長。
但在 2008 年，純化矽或多晶矽（矽太陽能電池板的必要條件）的零售價高達每公斤 450 美元。美國能源部 (DoE)、Solyndra 甚至 Lux Research 等獨立分析師都預計，由於需求持續增長，價格在未來幾年內不會下降。“Lux Research 對 133 個多晶矽建設專案進行的綜合風險加權發現，多晶矽的限制將持續到 2010 年，”該研究公司在 2008 年 3 月的新聞稿中寫道。
這意味著佔全球太陽能市場 80% 以上的矽太陽能電池不會便宜。“我們試圖在沒有補貼的情況下與傳統電力來源競爭，”美國能源部能源效率和可再生能源辦公室助理部長 Henry Kelly 說。“這意味著要將太陽能的價格降至每千瓦時 6 美分左右。”
因此，薄膜太陽能電池似乎前景光明，如此光明以至於美國能源部為 Solyndra 建造一座 28,000 平方米的新工廠以製造圓柱形元件的努力提供了第一個可再生能源專案的貸款擔保——5.35 億美元。Gronet 於 2010 年 5 月 26 日與巴拉克·奧巴馬總統握手，並帶領他參觀了由聯邦政府支援的工廠。美國能源部預計 Solyndra 的製造廠在其使用壽命內將生產多達 7 吉瓦的創新太陽能電池，每年生產 110 兆瓦。“經濟增長的真正引擎將永遠是像 Solyndra 這樣的公司，”奧巴馬在那次活動中說。“政府仍然有責任幫助創造條件，讓學生可以接受教育，以便他們可以在 Solyndra 工作，企業家可以獲得融資以便他們可以創辦公司，新產業可以站穩腳跟。”
相反，Solyndra 在關閉之前僅生產了 500,000 個面板，僅佔其承諾潛力的很小一部分。儘管如此，Solyndra 仍然堅持其技術，並將市場失敗歸咎於其他原因。“我們認為薄膜是屋頂的絕佳解決方案，我們將其密封在玻璃中的能力是一種很好的方法，可以確保您能夠使用 CIGS 材料，而不會因暴露於空氣或水中而發生退化，”Solyndra 發言人 David Miller 說。“多晶矽面板的定價當然是一個大問題，而且價格也迅速下降。”
電力成本
多晶矽近幾個月的售價低至每公斤 50 美元，這是過去幾年價格下降 89% 的一部分。矽太陽能電池的基石價格大幅下降，以至於這種歷史悠久的太陽能技術在 2010 年實際上增加了其在太陽能市場中的份額，目前佔光伏市場的近 90%，成本約為每瓦 1.20 美元，不包括安裝費用。根據該公司向美國證券交易委員會提交的檔案，Solyndra 的成本高於每瓦 3 美元，根本無法與之競爭。
美國公司在很大程度上應為此負責。GT Advanced Technologies、Hemlock Semiconductor 和 REC Solar 都生產大量太陽能級矽和其他用於光伏裝置的材料。這導致美國成為太陽能產品淨出口國，2010 年的出口額接近 20 億美元（包括與中國在太陽能方面的貿易順差）。“它是精煉的岩石，但仍然是一種非常高科技的產品，”1366 Technologies 的聯合創始人兼執行長 Frank van Mierlo 說。“即使是中國人，當他們建造它時，他們也是使用美國技術建造的。”
而且美國可能還會做得更多：1366 公司正在研發一種大約洗碗機大小的機器，它將直接將熔融的純矽轉化為光伏用的晶圓，而不是像今天普遍做法那樣，從純化的矽錠中鋸出晶圓。“我們 [可以] 在一個步驟中，並在 25 秒內完成今天需要一週的大部分時間和多個步驟才能完成的工作，”van Mierlo 指出。1366 公司直接生長晶圓的工藝也最終使給定矽片的有效利用率翻了一番。
當然，中國也幫助了 Solyndra 的倒閉，向尚德和天合光能等矽太陽能電池板製造商投入資金。僅在 2010 年，天合光能就生產了價值 1 吉瓦的矽太陽能電池板。與美國公司非常相似：“目標是實現併網平價，”天合光能發言人 Jeffrey Fan 在 2010 年參觀該公司位於北京的辦公室時說。“這個行業受政策驅動很大”，無論是德國的豐厚上網電價，還是中國對製造商的補貼。
本質上，中國一直在以低利率向中國國內的太陽能元件製造商貸款，用於生產和安裝，即使安裝發生在德國等其他國家也是如此，這使得中國產品在與中國在勞動力和物流成本方面的優勢相結合時，價格變得無與倫比的便宜。“美國和 [歐盟] 生產的融資成本佔每千瓦時成本的三分之一，”Fthenakis 指出。換句話說，寬鬆的融資使中國製造的太陽能電池比那些必須為建造工廠或安裝元件而借入的任何資金支付利息的製造商便宜得多。“如果我們把中國告上 [世界貿易組織] 並減緩不公平競爭，我對美國太陽能產業會有更大的信心，”Fthenakis 補充說。
事實上，美國貿易代表 Ron Kirk 於 10 月 7 日向世界貿易組織提出申訴，指控中國在過去五年中未報告約 200 項補貼，包括對太陽能公司的補貼。據彭博新能源財經稱，中國政府在過去幾年中以各種形式向晶澳太陽能、LDK 太陽能和英利太陽能等太陽能公司提供了超過 300 億美元的貸款，儘管實際上只借入了這筆資金的一小部分。“對於像 Solyndra 這樣的公司來說，與此競爭是一個挑戰，”Solyndra 的 Miller 補充道，因為美國沒有為其太陽能公司提供如此多的財政支援。
美國能源部 (DoE) 的凱利指出，“尤其是在太陽能和其他可再生能源技術方面，中國的支援力度要大得多。” “他們已經意識到清潔能源製造業將是一個主要的增長領域，並且在支援該領域的投資方面遠遠超過我們。”
相比之下，美國每天花費大約 10 億美元進口石油。如果將其中 10% 的資金用於支援太陽能產業，美國在工業支援方面將立即領先於中國。“放棄未來最有希望的領域之一是瘋狂的，”範米爾洛認為。“我們必須競爭。不競爭將是非常不符合美國精神的。”
相比於採用 CIGS 技術的 Solyndra 公司，更好的選擇可能不是圓柱形而是更靈活的佈局，例如 Solopower 公司正在開發的太陽能地毯（也獲得了能源部的貸款擔保）或者道康寧公司開發的 光伏瓦片。“20 年後，太陽能電池板將完全不同。我們的工作是實現這一目標，”美國能源部 SunShot 計劃主任拉馬莫西·拉梅什表示。SunShot 計劃旨在使太陽能發電的成本與燃燒化石燃料發電一樣低廉。“在全球範圍內，未來 40 年內，這可能是一個價值數萬億美元的市場。”
這意味著在政府投資方面，會有成功也會有失敗，就像 Solyndra 公司一樣。拋開技術不談，Solyndra 公司暴露的問題可能是，出於政治原因，為了挽救即將到來的失敗而追加投資的誘惑，但這絕對不科學。2010 年，在 Solyndra 公司倒閉之前，格羅內特被布萊恩·哈里森取代，擔任執行長，因為後者在完善製造工藝方面有著豐富的經驗。Solyndra 公司需要的不是推銷自己，而是大量且廉價地製造太陽能電池。
最終，哈里森的努力不足以挽救格羅內特在研究半導體加工時提出的一個想法，他當時在思考安裝太陽能電池板的更廉價的方法。格羅內特從未放棄他在他的想法中的股份，也沒有放棄 2005 年成立的公司。當然，破產在矽谷或太陽能行業都不是什麼恥辱，在那裡，想法可能會因各種原因而失敗，包括風險資本融資和商業銷售收入流之間的所謂“死亡谷”。
事實上，格羅內特只是在狹義上失敗了。事實證明，Solyndra 公司是對一個不再存在的問題的解答：昂貴的矽太陽能電池板。這意味著 Solyndra 公司的破產實際上是個好訊息，就像格羅內特承諾的那樣——來自陽光的電力變得越來越便宜。“如今，在公用事業規模上，光伏發電的成本約為每千瓦時 18 美分，不包括補貼，” SunShot 計劃的拉梅什表示。該計劃將力求使太陽能發電在成本上與煤炭和其他化石燃料競爭，而預算還不到 Solyndra 公司貸款擔保的 20%。高純度沙子價格的下跌可能已經註定了 Solyndra 公司的命運，但它也可能有助於實現太陽能的承諾。
“墨西哥灣的石油洩漏事件令人痛心，這更加凸顯了尋找替代燃料來源的必要性，”奧巴馬在加利福尼亞州弗裡蒙特的 Solyndra 公司設施中說，當時 石油從英國石油公司 (BP) 發生爆炸的馬孔多油井中噴湧而出。“這對於我們的環境、對於我們的國家安全是正確的做法，但對於我們的經濟也是正確的做法。”