Palz Solar p ower for the w orld


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Palz

Solar P

ower for the W

orld 

French cartoon that the famous cartoonist and PV pioneer, the late Jean-Marc Reiser, painted 

in 1973 as a gift for Wolfgang Palz. The speech bubble reads in English: “And when there is no 

sunshine, everybody stays in bed.” 



“This  book  presents  a  comprehensive  and  exciting  view  of  the  history  and  future  of  one  of  the 

most fundamental scientific and industrial adventures that aims to provide electricity to billions of 

people, without the greenhouse gas effect and with a guarantee of economic prosperity.”

Jean-Louis Bal

President, Syndicat des Énergies Renouvelables, France

This  book  describes  the  industrial  revolution  associated  with  the  implementation  of  electric 

power generation by photovoltaics (PV), the conversion of the Sun’s radiation. It also describes 

the dramatic events in the industry that happened between 2009 and 2013: hundreds of PV 

companies in difficulty and the trade war between the EU and China mobilising state leaders 

on both sides to avoid a serious conflict. The contributing authors are protagonists all over the 

world who brought PV from its industrial birth in 1954 all the way up to the stormy developments 

during the first decade of the new century. 

Wolfgang  Palz

 

has  been  continuously  involved  in  the  development  of  global 



photovoltaics  (PV)  as  a  scientist  and  manager  for  more  than  50  years.  He  is 

currently  the  promoter  of  auto-consumption  of  PV  for  providing  worldwide 

access of cheap electricity to all. He has been the leader of PV development in 

France since the 1960s, when the country was the European leader in the field. 

As an official of the European Commission in Brussels, he was the manager of 

PV  development  in  Europe  for  20  years.  He  inspired  and  supported  German 

initiatives to kick off PV markets, which led to a global explosion of PV investments since 2004. 

Besides  his  key  role  in  the  development  of  PV  in  Europe,  Dr  Palz  is  much  connected  to  the 

United States, where he worked with NASA and is currently member of the leadership council 

of  ACORE  in Washington,  DC.  He  is  equally  active  in  China,  where  he  recently  organised  the  

Great-Wall Forum on Renewable Energies.

What You Wanted to Know about Photovoltaics

SOLAR POWER 

for the World 

editor

W

olfgang P

alz

V375


ISBN  978-981-4411-87-5

August 14, 2013

14:30


PSP Book - 9in x 6in

00–Palz–prelims

Wolfgang Palz in front of the PV fac¸ade of the public library of Matar ´o, Spain,

in 1992. It was one of the first semitransparent solar fac¸ades in Europe, co-

financed by an EU programme.


PSP Book - 9in x 6in

SOLAR POWER 

for the World 

PSP Book - 9in x 6in

Vol. 1

Power for the World: The Emergence  

of Electricity from the Sun

Wolfgang Palz, ed.

2010

978-981-4303-37-8 (Hardcover)



978-981-4303-38-5 (eBook)

Vol. 2

Wind Power for the World: The Rise  

of Modern Wind Energy

Preben Maegaard, Anna Krenz, and 

Wolfgang Palz, eds.

2013


978-981-4364-93-5 (Hardcover)

978-981-4364-94-2 (eBook)



Vol. 3

Wind Power for the World: International 

Reviews and Developments

Preben Maegaard, Anna Krenz, and 

Wolfgang Palz, eds.

2014


978-981-4411-89-9 (Hardcover)

978-981-4411-90-5 (eBook)



Vol. 4

Solar Power for the World: What You 

Wanted to Know about Photovoltaics

Wolfgang Palz, ed.

2014

978-981-4411-87-5 (Hardcover)



978-981-4411-88-2 (eBook)

Forthcoming

Vol. 5

Biomass Power for the World

Wim P. M. van Swaaij, Sascha R. A. Kersten, 

and Wolfgang Palz, eds.

2015


Pan Stanford Series on Renewable Energy

Series Editor

Wolfgang Palz



Titles in the Series

Published

PSP Book - 9in x 6in

What You Wanted to Know about Photovoltaics

SOLAR POWER 

for the World 

editor

Wolfgang Palz

August 14, 2013

14:30


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00–Palz–prelims



Published by

Pan Stanford Publishing Pte. Ltd.

Penthouse Level, Suntec Tower 3

8 Temasek Boulevard

Singapore 038988

Email: editorial@panstanford.com

Web: www.panstanford.com

British Library Cataloguing-in-Publication Data

A catalogue record for this book is available from the British Library.



Solar Power for the World: What You Wanted to Know about

Photovoltaics

Copyright c 2014 Pan Stanford Publishing Pte. Ltd.



All rights reserved. This book, or parts thereof, may not be reproduced in any

form or by any means, electronic or mechanical, including photocopying,

recording or any information storage and retrieval system now known or to

be invented, without written permission from the publisher.

For photocopying of material in this volume, please pay a copying

fee through the Copyright Clearance Center, Inc., 222 Rosewood Drive,

Danvers, MA 01923, USA. In this case permission to photocopy is not

required from the publisher.

ISBN 978-981-4411-87-5 (Hardcover)

ISBN 978-981-4411-88-2 (eBook)

Printed in the USA



August 14, 2013

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00–Palz–prelims



Contents

List of Contributors

xxiii


Hymn to the Sun

xxv


Introduction to Solar Power for the World

1

P

ART

I A L

IFE FOR

PV: W

OLFGANG

P

ALZ



S

N

OTABLE

R

OLE IN

D

EVELOPMENT

FROM THE

E

ARLY

D

AYS UNTIL

N

OW

1 The Rising Sun in a Developing World

31

Wolfgang Palz

1.1 Electric Power, a Pillar of Modern Society

31

1.1.1 Electricity in Today’s Life



31

1.1.2 The Conventional World of Electricity

32

1.1.3 Solar PV: A Part of the New Semiconductor



World

34

1.2 Looking Back to Light the Future



35

1.2.1 The Emergence of Electricity

35

1.2.2 From the “Voltaic Pile” to the Photovoltaic Cell



38

1.2.3 Photovoltaic Power: The First Steps

41

1.3 Solar Power for Space Satellites



43

1.4 First Ideas about Lighting with Solar Power

47

1.4.1 Mutations of the Societies in the US and Europe



47

1.4.2 A New Awareness for Solar Power

49

1.4.3 The Oil-Price Shocks and the Nuclear Disaster



of 1986

51

1.5 After the Vision: A Mountain of Challenges



53

1.5.1 PV in the Starting Blocks in 1973

53

1.5.2 The Cost Problem: Technological Challenges



54

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00–Palz–prelims



vi

Contents

1.5.3 The Chicken and Egg Problem: Mass

Production

57

1.5.4 Entrenched Energy Strategies and Politics



59

1.5.5 Against Dominant Allocations of State Budgets

60

1.5.6 Administrations



61

1.5.7 Energy Pay-Back Time and Module Lifetime

62

1.5.8 Intermittency of Supply



63

1.5.9 Environmental Challenges

64

1.6 Leadership



65

1.6.1 The Pioneering Role of the US

65

1.6.2 France: A European Solar Pioneer



68

1.6.3 PV Start-Up in Germany

76

1.6.4 PV Ups and Downs in Japan



80

1.6.5 UNESCO

83

1.6.6 The European Union



85

1.6.7 The G8

104

1.6.8 The Energy Empire Fights Back



105

2 Solar Power for the World

109

Wolfgang Palz

2.1 Basics for a New Solar Age

109

2.1.1 The Ethical Imperative of Photovoltaics



109

2.1.2 Cost and Social Acceptance: Ingredients for a

Viable Energy Strategy

110


2.1.3 PV as Part of a Holistic Approach towards

Renewable Energy Implementation and Energy

Conservation

114


2.1.4 What about the Power Plants on the Road?

120


2.1.4.1 Car drivers and their power plants

120


2.1.4.2 Mobilising PV for transport

122


2.2 Driving Forces

124


2.2.1 Aspirations of the People

124


2.2.2 Preserving Nature and Alleviating Climate

Change


126

2.2.3 Peak Oil

128

2.2.4 Energy Security of Supply



129

2.3 The Role of Stakeholders in Society

131

2.3.1 Governments and Administrations



131

2.3.2 Industry and Finance

134


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00–Palz–prelims



Contents

vii

2.3.3 PV Costs and Benefits for Society: A Special

Role for the Grid Operators

138


2.4 A New Energy Paradigm

140


2.4.1 Centralised or Decentralised PV

140


2.4.2 What Role Can Conventional Power Utilities

Play?


142

2.4.3 Communities and Regions Mastering Their

Own Energy Supply

144


2.4.4 The Autonomous Energy House: Solar

Architecture and the Building Industry

145

2.5 Power for the People



150

2.5.1 Starting a Global Strategy: 10 Watts per Head

150

2.5.2 PV for the People in the Industrialised World



151

2.5.3 PV for the People in the Solar Belt

152

2.6 Power for the Poor



156

2.6.1 Getting Involved

156

2.6.2 PV Power for the Poor in the Developing



Countries

171


2.6.3 Power for the Poor in the Industrialised

Countries

174

2.7 Power for Peace



174

3 PV Today and Forever

177

Wolfgang Palz

3.1 Solar Power 2009–10: A Wealth of Achievements

177

3.1.1 The Global PV Markets 2009–10



177

3.1.2 Political, Financial, and Industrial Environment 180

3.1.3 The Technology Boom Goes On

183


3.2 Outlook

184


3.2.1 On the Threshold of Commercial Viability

184


3.2.2 Outlook towards 2020

186


3.2.3 PV as Part of a 100 Percent Renewable Energy

World


190

3.3 Conclusions

196

P

ART

II T

HE

B

EGINNING OF

PV

IN THE

U

NITED

S

TATES

4 Early Work on Photovoltaic Devices at the Bell Telephone

Laboratories

199

Morton B. Prince


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00–Palz–prelims



viii

Contents

5 Terrestrial Photovoltaic Industry: The Beginning

203

Peter F. Varadi

6 Bringing the Oil Industry into the Picture

219

Karl Wolfgang B¨

oer

7 The Story of SunPower

227

Richard M. Swanson

7.1 Introduction

227

7.2 The Beginnings of Terrestrial PV



228

7.3 My Early Years

229

7.4 Formation of SunPower



235

7.5 Concentrators

237

7.6 Race Cars



239

7.7 Optical Detectors

241

7.8 The PV Business Takes Off



242

7.9 Airplanes

243

7.10 Project Mercury



244

7.11 A New Plan

245

7.12 Cypress



246

7.13 Goodbye Concentrators

247

7.14 Becoming a Manufacturer



248

7.15 Polarization

250

7.16 IPO


251

7.17 PowerLight

252

7.18 Epilog



253

8 History of Technologies, Development for Solar Silicon Cost

Reduction

257

Frederick Schmid

8.1 Introduction

257

8.2 Development of HEM and FAST for Reducing the



Cost of Silicon Wafers

262


8.3 FAST Development

265


8.4 Development of Technology for Reducing Silicon

Meltstock

270

8.5 Summary



272

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00–Palz–prelims



Contents

ix

9 Solar Cell Development Work at COMSAT Laboratories

(1967–1975)

275

Denis J. Curtin

10 The IEEE Photovoltaic Specialists Conference

279

Americo F. (Moe) Forestieri

10.1 Brief History of the US IEEE PVSC and the William

R. Cherry Committee

279


10.2 8th PVSC: The 1970 PVSC in Seattle, Washington,

by Joseph Loferski

281

10.3 12th PVSC: 1976 Baton Rouge, Louisiana,



by Americo Forestieri

283


P

ART

III PV S

TARTING A

S

OLAR

A

GE IN

E

UROPE

11 Initiating a Solar Revolution in Germany

287

Hermann Scheer

12 My Solar Age Started with Tchernobyl

301

Franz Alt

12.1 Solar Policy Is Social Policy

305

13 Will This Work? Is It Realistic? Thoughts and Acts of a

Political Practitioner with a Solar Vision

307

Hans-Josef Fell

13.1 My Way of Solar Thinking

307

13.2 Being Called a Solar Do-Gooder and Unrealistic



Politician

310


13.3 Some Important Steps of My Life Illustrate the

Persistence of My Solar Way

312

13.4 And How Is It Today?



314

14 The Role of Research Institutes for the Promotion of PV:

The Case of Fraunhofer ISE (Institute of Solar Energy

Systems)

317

Adolf Goetzberger

15 PV in Berlin—How it All Began: The Story of Solon, Q-Cells.

PV in Brazil

323

Stefan Krauter

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00–Palz–prelims



x

Contents

16 The Kick-Off PV Programme in Germany: The One

Thousand PV Roofs Programme

335

Walter Sandtner

17 The Story of Developing Solar Glass Fac¸ades

341

Joachim Benemann

18 PV in Europe, from 1974 to 2009: A Personal Experience

347

Helmut Kiess

18.1 Insight Period: 1974–1988

347

18.2 Innovation Period during the Decade 1988–1998



348

18.2.1 State of the Art in 1988: Some Details

349

18.2.2 The Decade between 1988 and 1998



349

18.2.3 State of the Art in 1998: Some Details

351

18.3 Innovation and Industrial Production during the



Decade between 1998 and 2008

352


18.3.1 State of the Art in 2008: Some Details

353


18.4 Epilogue

354


19 France Did Not Want to Look for the Sun

355

Alain Li ´ebard and Yves-Bruno Civel

20 More Electricity for Less CO

2

359

Yves Bamberger

20.1 Electric Eco-Efficient End-Uses

361

20.2 Achieving an Ever Lower-Carbon Electricity Mix



with Nuclear and Renewables

361


20.3 Networks: A Tool for Pooling Production and

Integrating Renewable Energies

362

20.4 Carbon-Free Electric Mix as an Opportunity to



Develop New Industrial Facilities

363


21 The History of Renewable Energies in the Canary Islands,

Especially in Tenerife

367

Ricardo Melchior and Manuel Cendagorta

22 Why Was Switzerland Front-Runner for PV in the 90s but

Lost the Leadership after 2000?

375

Thomas Nordmann

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00–Palz–prelims



Contents

xi

23 Solar Power in Geneva, Switzerland

383

Philippe Verburgh

23.1 A First-Class Solar Potential

383

23.2 The “5 MW Solar” Project and the “SIG Vitale



Range”

383


23.3 A Sunny Future for Geneva

384


24 The PV World Conference in Vienna

387

Wolfgang Hein

25 Abandoning Nuclear in Favor of Renewable Energies: The

Life Story of Giuliano Grassi—Florence, Italy

395

Giuliano Grassi

25.1 First Period: Beginning of My Professional Activity

as Engineer

396


25.2 Second Period: Transition from Electro-Mechanical

to Nuclear Activity

398

25.3 Third Period: Renewable Energies



406

25.4 Concluding Remarks

413

P

ART

IV PV

IN

A

SIA

: A D

RAGON

I

S

W

AKING

U

P

26 PV in Japan: Yesterday, Today and Tomorrow

417

Osamui Ikki and Izumi Kaizuka

26.1 History

418

26.2 Current Status of PV in Japan



419

26.3 New Support Framework for PV

420

26.4 Conclusion



425

27 Leaders of the Early Days of the Chinese Solar Industry

427

Qin Haiyan

27.1 Turning a Dream into a Reality: The Story of

Huang Ming

428


27.2 The Richest Man in China: The Story of Shi

Zhengrong

430

27.3 Internationalization and a Traditional Chinese Soul:



The Story of Miao Liansheng

432


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00–Palz–prelims



xii

Contents

27.4 Development Led by Technology: The Story of

Gao Jifan

434


28 Review of China’s Solar PV Industry in 2009

437

Gao Hu

29 Lighting the World: Yesterday, Today and Tomorrow

441

Biswajit Ghosh

29.1 Light and Energy

441

29.2 Path toward Initiatives on PV Research



442

29.3 PV in India and International Scientific

Cooperation

444


29.4 Lighting the Remote

447


29.5 Views of the Author

448


P

ART

V PV

FOR A

B

ETTER

D

EVELOPING

W

ORLD

30 Photovoltaics in the World Bank Group Portfolio

453

Anil Cabraal

30.1 World Bank Group Photovoltaics Projects

454

30.2 Business Models for Off-Grid Service



458

30.3 Key Lessons of Experience

461

30.4 Guidelines for Designing Sustainable Off-Grid



Projects

467


30.5 Future Support for Photovoltaics

469


31 Illiterate Rural Grandmothers Solar-Electrifying Their Own

Villages

473

Bunker Roy

31.1 Ground-Breaking Innovation in the Field of

Technology

473


31.2 Sustainable Development: Now and in the Future

474


31.3 Innovation and Its Practical Application

474


31.4 Demystifying of 21st Century Technology in

19th Century Conditions—Management, Control

and Ownership in the Hands of the Rural Poor

around the World

475

31.5 Present and Future Impact of Innovation: Number



of People Affected

477


August 14, 2013

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00–Palz–prelims



Contents


Do'stlaringiz bilan baham:
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