2 技术可行性和经济可行性

在分析技术发展的过程中，区分技术可行性和经济可行性是十分重要的。如果某一设备是为了某一特定的目的而设计的，那么它在技术上是可行的（Bryant，1973）。对于特定的用途，如果它能以最低的成本成为替代物时，那么它在经济上是可行的。然而，只有将维护环境整体性所耗费的成本等外部因素纳入考虑后，才能决定其真正的经济可行性（Kapp，1950）。有时，经济上不可行就意味着技术上不可行。例如，尽管美国物理学会意识到光伏发电的长期潜力，但是其1979年的研究结论几乎只关注了阻碍经济可行性生产的技术障碍（Ehrenreich，1979）。由此可推断出，无论是在技术上还是在经济上，太阳能电池都是不可行的。如果设备在经济上是不可行性的，那么它在技术上必然也是不可行的，但是这一结论有可能作为一个自我实现的前提，为未来的研究和发展提供在经济上变得可行的支持（Heims，1980）。

如果太阳能技术在技术方面确实是不可行的，那么就没有理由怀疑它一直因为政治原因受到压迫。然而，一个技术上可行的太阳能技术一直未得到充分利用，这表明是非技术因素在制约其发展速度。反过来，这也表明了将技术发展的新古典经济观点作为一个独立发展的范畴是错误的。

本文从光伏太阳能和晶体管这两个半导体技术的发展历史中证明这一点。1948年的晶体管和1954年的太阳能电池都是在贝尔实验室发明的（Chalmers，1976）。科学家已经从1839年贝克勒尔光伏效应中意识到某些材料暴露在光线中会发出电流。早期的光伏设备能够生产很少的电量。虽然贝尔实验室内构成的装置能够产生了一个显著的电量，但是效率仍然处于较低水平。然而，1954年的电池仍然代表着一种早期设备的进步，它们通常被认为是太阳能电池发明的标志。

2.1 晶体管

20世纪50年代初，由于美国陆军急需战场通信设备，因此国防部资助建立了生产晶体管的厂房，从而推动了晶体管的发展。

1951年秋季，在结型晶体管消息公布后不久，军事研究与发展局意识到：晶体管太重要了，所以不能等到在军事上验证其实用性后，再进行生产。因此在军事原子项目后期的模拟演示中，应提前提出申请，并与厂房的建设同时进行（Bello，1953）。

军事和民用方面对晶体管需求的增大，使其取代了真空管。其他的电子功能也鼓励现有的电子公司（以及一些在新兴的半导体工业中相对新的公司）寻求简单的方法来制造晶体管（Silk，1960）。随着晶体管生产数量的增加，价格在下降；随着对晶体管需求的上升，生产技术也在改进（Utterbeck和Murray，1977）。

2.2 太阳能电池

因为在大规模需求晶体管时，对太阳能电池却没有需求，所以在20世纪50年代，太阳能电池技术的发展停滞不前。在50年代中期，贝尔工程师尝试使用太阳能电池为电线杆上的中继放大器充电，但发现太阳能电池不如传统的电力来源经济。太阳能电池在美国太空计划中首次获得了广泛的使用。在1958年，新泽西州蒙茅斯堡陆军通信兵单元，在前锋科学卫星上放置太阳能电池，使其作为一个实验性的电源。他们忽视了提供一个“关闭”开关，没有“关闭”开关的电池会干扰卫星的其他功能。虽然出现了这种意外的小插曲，但是人们却证实了太阳能电池可以作为太空计划中的电池使用。

宇宙飞船对可靠的动力源泉的需求使国家航空和宇宙航行局（National Aeronautics and Space Administration，NASA）设立基金用以研发太阳能电池。尽管在发展核电站空间使用上花费了很多钱，但太阳能电池仍被认为是优越的，并成为太空计划的基本能源技术。从1966年到1973年，美国宇航局在开发太阳能空间使用方面花费了约4100万美元，在核能上花费超过1.2亿美元。“因为原子能委员会开发小型核系统的成本和NASA的份额匹配，但不包括在这笔钱里，所以后面的数字只反映出了部分花费情况”（Clark，1975）。在空间中使用的第一个太阳能电池的发电量只能以瓦计量。直到20世纪70年代早期，在美国宇航局的援助下开发的太阳能电池的发电量可以以千瓦计量。到1973年，太阳能电池已经可以为600多颗美国卫星和太空飞行器提供动力。通过太空计划，作为一个可靠的发电机的太阳能电池的技术可行性得以公开验证。

NASA对太阳能电池研究的兴趣主要集中在可靠性方面，其次是效率方面（Brandhorst，1976）。在那个阶段，人们很少关心太空计划中的成本问题。太空计划中所需要的电池的数量不足以为制造商提供使其积极寻求经济的动力。在20世纪60年代中期，当NASA对太阳能电池的需求增加时，有五家公司生产太阳能电池。不久之后，由于市场产能过剩，就只剩下两个生产商：位于加州南部的美国达信公司（Textron Inc.）的Heliotek-Spectrolab部门和全球联合公司（Globe-Union Inc.）的中心实验室（Centralab）部门。70年代初的大部分的美国光伏发电研究和开发工作由这些公司进行，还有其他一些公司的研究小组，例如摩托罗拉、RCA和在帕萨迪纳市的美国宇航局喷气推进实验室，还有在波士顿大学和哈佛大学由美国国家科学基金会（NSF）资助的几个研究项目。国防部的支持推动了晶体管技术的飞速发展，而NASA和NSF对太阳能电池提供的适当支持，却仅仅推动了太阳能电池技术的适度发展。

然而，这些发展都足以证明作为能源技术的太阳能电池所具有的巨大潜力。早在20世纪50年代，科学家就提出了“开发太阳能电池并将其作为经济型能源的来源服务于公共事业”的观点（Wolf，1972）。1972年，国家研究委员会的特设小组在太阳能电池效率上得出以下结论。

在过去的十年内，太阳能电池的转换效率提升缓慢，达到当前11%的水平。令人感兴趣的是，所有的提升都不是发生在过去的五年时间内。专家组认为，这种现象说明，是由于研究经费的不足，导致太阳能电池转换效率没有提升，而不是太阳能电池的转换效率达到了极限（Ad Hoc Panel，1972）。

在20世纪70年代早期，太阳能电池的技术可行性和经济可行性之间的差距还是很大的。在太空中，太阳能电池的发电成本远高于水电、化石、地球上的核电站。虽然，有人认为，在80年代中期，光伏发电就会成为一个主要的能源产业（Day，1980），但是大多数观察家还是认为，使太阳能发电在地面的使用达到经济上可行的必要的技术创新将需要几十年的时间来完成（Smits，1976）。