砷化镓
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美“千万太阳能屋顶计划”引爆砷化镓太阳能电池市场
太阳能电池（Solar Cell）可大致分为三代，第一代为硅晶电池，又可大致分为单晶硅与多晶硅两种，商业应用之历史最悠久，已被广泛应用于家庭与消费性商品﹔第二代产品为薄膜太阳能电池，主要构成材料为非晶硅（Amorphous）与二六族化合物半导体，常被运用于建筑涂料﹔第三代即为砷化镓三五族太阳能电池，砷化镓（GaAs）被运用于太空作为发电用途已有很长的历史，主要因为砷化镓具有良好的耐热、耐辐射等特性，因此被广泛利用在太空发电用途，现在由于制造成本大幅降低慢慢使用于地面及家庭消费性用途。然随着人类对半导体材料的认识益深，搭配上聚光光学组件，如今三接面砷化镓电池之转换效率已可高达4 0％，制造成本亦大幅降低。在全球热切寻找永续替代能源的今日，高效率砷化镓太阳能电池将是光能发电的另一项重要选择。大家对聚光太阳能电池还没有深入理解，在乾照无限招股说明书上有详细内容就是国内第一、国内垄断、三年暴发，颠覆其他太阳能。目前是空间应用在三年有10倍增长空间，而地面应用一旦展开是几万倍的空间。
光电领域分析公司麦肯桥资讯预测：截至2015年仅北斗全球卫星定位系统要发射升空的就超过30颗，而每颗卫星需要的4寸三结砷化镓外延片数量为5000片，那么未来5年仅北斗卫星所需的三结砷化镓电池外延片数量就超过15万片。截至2009年末乾照无限的砷化镓太阳能电池外延片产能仅为18000片。乾照无限公开资料显示订单已接到2011年。在三结砷化镓太阳能电池外延片方面，公司自主研发和拥有多项MOCVD核心技术，公司所生产的空间用三结砷化镓太阳能电池外延片，其加工制成的电池产品光电转化效率达到27％-29％，处于国内领先、国际先进的水平。公司地面用聚光三结砷化镓太阳能电池芯片产品已试制成功，电池产品在500-1000倍聚光条件下实现的光电转化效率达到35％-39％，处于国内领先、国际先进水平，目前已完成产品的中试，与国内外多家厂商确立合作意向，并于2009年实现了小量产品销售，将适时进行规模化生产。
大股东背景（信心保证）
红杉资本（Sequoia Capital）创始于1972年，共有18只基金，拥有超过40亿美元总管理资本。总共投资超过500家公司，200多家成功上市，100多个通过兼并收购成功。红杉资本作为全球最大的VC（风险投资商），曾投资了苹果电脑、思科、甲骨文、雅虎和Google、Paypal等一批著名科技公司，一度造就长达三十余年美国多家著名企业围绕红杉资本而建立的红杉现象。目前其投资的公司总市值超过纳斯达克市场总价值的10％。（Sequoia Cap ital）是乾照无限300102主要股东之一公司公开资料显示复合增长惊人,从2007年,年报0.25元至2010的半年报0.68元,而全年65％的利润体现下半年,至于2010全年是每股收益是多少元我就不会算了 2010年超募资金将扬州厦门等进行规模化生产。又必将产生飞跃的裂变,明年,后年将又是一个翻N倍几何级的飞跃!乾照光电上市前名字叫乾照无限多意味深长的名字, 此股日后必将是创业板的领军人,另一个纳斯达克的微软!一些人嫌创业板股价高,市盈率高，年报后来看你会嫌300102乾照光电150元还太低了。目前公司在国内三结砷化镓太阳能电池领域尚无直接竞争对手。在三结砷化镓太阳能电池领域方面，因为国外对空间用三结砷化镓太阳能电池实行禁运，国外企业产品无法进入国内市场销售。客观评估乾照光电应该是：=三安光电＋赣锋锂业＋成飞集成＋天威保变【国内没有聚光太阳能】不亚于巴菲特挑选的比亚特
1、什么是砷化镓三五族太阳能电池
太阳能电池(Solar Cell)可大致分为三代，第一代为硅晶电池，又可大致分为单晶硅与多晶硅两种，商业应用之历史最悠久，已被广泛应用于家庭与消费性商品﹔第二代产品为薄膜太阳能电池，
主要构成材料为非晶硅(Amorphous)与二六族化合物半导体，常被运用于建筑涂料﹔
第三代即为砷化镓三五族太阳能电池，砷化镓(GaAs)被运用于太空作为发电用途已有很长的历史，
主要因为砷化镓具有良好的耐热、耐辐射等特性，因此被广泛利用在太空发电用途，唯价格过于高昂，故过去未被使用于地面及家庭消费性用途。然随着人类对半导体材料的认识益深，搭配上聚光光学组件，
如今三接面砷化镓电池之转换效率已可高达40%，制造成本亦大幅降低。在全球热切寻找永续替代能源的今日，
高效率砷化镓太阳能电池将是光能发电的另一项重要选择。
2、什么是三接面太阳能电池
三接面太阳能电池由三个不同材料的单接面二极管串接而成，各接面可吸收太阳光谱中不同的波段
，更有效率地将光能转换为电能。使多接面电池之转换效率约为一般硅芯片太阳电池的两倍以上。3、发电转换效率怎么算
转换效率=输出功率/（输入功率密度X芯片透光面积）
4、什么是(高倍)聚光型太阳能发电系统
聚光型太阳能系统(CPV)是使用光学组件如菲涅耳透镜(Fresnel lens)将阳光聚光至一个小点上，
以期在极少的芯片面积上，达到高倍的聚光效果，太聚所生产之芯片在五十至一千倍之聚光倍率下皆表现亮丽。
5、聚光倍率怎么算
几何聚光倍率之计算方法是以聚光镜片的面积除以芯片之大小。
电流比倍率
之计算方法是以聚光下之短路电流大小除以1sun(未聚光)之短路电流之大小。
6、为何CPV系统需要追日仪器
对于聚光型的太阳能发电系统，追日仪器是必备的。每天当太阳由东方升起西方落下，
太阳以每小时15度的角速度移动，如果要将太阳光经过聚光透镜或反射镜永远投射在芯片上，
必须使用追日器材，将光学系统永远垂直对正于太阳的方向。当聚光倍率提高时，追日仪器的基准度的要求亦会提高。
以500倍聚光而言其误差必须在0.3度以内。
7、am1.5是什么意思？
太阳光穿过大气层时，其光谱中某些波段会与大气中的化学物质与水蒸汽等作用而被吸收，
最显著的例子就是臭氧层可拦截掉大部分的紫外光。到达地表的太阳光的波长一般介于近紫外线到远红外线之间。
太阳光在大气中穿越的距离越长，到达地表的能量便越弱。
若我们将外层空间不受大气影响的光谱设为AM0(大气质量0)，从天顶垂直入射时通过的空气质量称为AM1 ，
则晴天时太阳在水平面上方41.81度入射时通过的太阳光谱为AM1.5。AM1.5的光谱标准是由美国材料试验协会American Society For Testing and Materials（ASTM）所制定，为太阳能电池室内测试模拟最常用的光谱标准，符合AM1.5光源的太阳光仿真器可提供的进光强度应可达100mW/cm2。
8、高倍聚光系统有哪些国际质量标准
高倍聚光系统之国际公定标准有IEC62108与IEC60904，目前正逐一通过测试中。
9、可提供的芯片尺寸有哪些
目前的标准产品为5.5X5.5mm，10X10mm
瀚昱砷化镓太阳能电池前景俏
瀚昱砷化镓太阳能电池前景俏
2009-08-13 工商时报【陈至雄／新竹报导】
年底京都议定书即将修改，未来高耗能产品输出将受到严格限制。生产过程须高耗能的单、多晶矽太阳能电池将面临严苛挑战。而具环保低耗能且发电转换效率更高的砷化镓太阳能电池，预估将逐渐取代晶矽太阳能电池市场。; M* D. o; z c) P7 x9 m
瀚昱能源总经理林健峯指出，目前市场上量产的单晶与多晶矽的太阳电池平均效率约在15％上下，为了提炼晶矽原料，需要花费极高的能源，所以严格地说，现今的晶矽太阳电池，也是某种型式的「浪费能源」。而砷化镓太阳能电池，由于原料取得不需使用太多能源，而且光电转换效率高达38％以上，比传统晶矽原料高出许多，符合修改后的京都议定书规范，预估未来将成市场主流。
瀚昱能源是国内砷化镓聚光型太阳能电池的先驱，经营团队大多是早期协助国内半导体产业发展的次微米计划菁英，拥有垂直整合的技术与制造能力，目前已取得超过30种专利。
砷化镓太阳能电池由于具备单位面积、时间、光电高转换效率的特性，最适合应用于电厂。林总经理表示，已有多家电厂表示青睐，由于目前只有2条生产线，为因应未来的庞大市场需求，该公司将有扩厂增资计画，现正积极寻求有意愿的合作伙伴。
https://www.wendangku.net/doc/1317419636.html,/gate/gb/news.chinatimes
1厘米见方的砷化镓聚光太阳能电池在500倍聚光下等效于7张12.5厘米见方的% v o- [+ Q; k5 o" o; }
硅光电池。无论从制造的设备成本，还是材料成本，都较其他成熟的技术方案更
具优势，$/W上更接近于每瓦一美元的建造电站的目标价格。; G z: F; K$ N
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成本低，转换率又高。但是为什么国际上只有少数几家公司生产。是不是产量比较低啊。受产量的限制，所以得不到大规模的发展。) |( ~2 m4 J4 k; }$ y7 F
8 S. k, o' H( _% ?! D2 ^
要请教08先看一下以下资料：
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砷化镓（GaAs）化合物材料具有十分理想的光学带隙以及较高的吸收效率，抗辐照能力强，对热不敏感，适合于制造高效单结电池，但是GaAs材料的价格不菲。
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砷化镓III-V化合物及铜铟硒薄膜电池由于具有较高的转换效率受到人们的普遍重视。GaAs 属于III-V族化合物半导体材料，其能隙为1．4eV，正好为高吸收率太阳光的值，因此，是很理想的电池材料。
太阳光是一个波长从300nm至2500nm分布的宽带状光谱，任何单个PN结太阳电池都会使得能量低于带隙宽度的光子透过材料不被吸收；而能量高于带隙宽度的光子只能利用能量等于带隙宽度的那部分能量，而能量高于带隙宽度的那部分能量只能变成热振动能而损失掉。那么，对于单个PN结太阳电池，材料带隙宽度越大，则能吸收的光子数就越少；带隙宽度越小，则能吸收的光子数就越多，但通过热振动能而损失掉的能量就更多。因此，对单个PN结太阳电池，材料带隙宽度太大或太小转换效率都不会高，最合适的带隙宽度约为1.4eV，这正好是GaAs的带隙宽度。
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为了进一步提高太阳电池的太阳光谱利用率，人们发展了将带隙宽度不同的PN结按带隙从大到小串联叠加，形成多结叠层电池结构，使宽带隙PN结利用高能量光子，窄带隙PN结利用低能量光子，从而使这种电池的热力学极限效率就被大大提高了：无聚焦双结叠层太阳电池的理论极限为43%，三结叠层太阳电池的理论极限为49%；而当叠层数目趋向无穷大时，其理论极限效率可以达到68%。4 q* h' E# I$ \; p$ A
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砷化镓光伏电池以前主要应用到卫星上，比如三安光电有生产。$ k, s. j/ {! D# E" `& D# R
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目前大规模应用是在聚光发电领域" s# [4 E1 T! I
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2005年08期《今日中国论坛》何祚庥陈立泉的《人类即将迎接太阳能时代》, v1 G1 P" \ j2 e* M
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近年来，国外一些发达国家竞相研发聚光光伏电池。其产品已做到在光辐照为300个太阳光照射的强度下，聚光光电池的转化效率仍能保持30%～35％的光电转化率。由于砷化镓的材料和制造工艺成本远大于硅电池，所以当前其同样面积的制造成本约为通常平板式光伏电池的100～150倍。如果乘上光照和效率的因子，可期望光电转化成本，是通常硅光伏电池的1/4。但是，随着制造工艺的进展及其大规模的产业化，可期望在不久的将来，能大幅度降低聚光光伏电池的成本。也不排除用硅单晶来制作聚光光伏电池，虽然其光电转化效率会低于砷化镓，但其单位面积所提供的电力的成本，也有可能大幅度降低。所以，如果人们能将太阳光聚集起来，照射到聚光光伏电池上，就有可能大幅度地降低发电成本。但不幸的是这类能跟踪太阳的聚光镜，却是结构复杂、造价昂贵的一个庞大体系！
世界首座太阳能热电站在以建成
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2009-05-06 03:41:00来源: 舜网(济南)5 V* V' d' ^! m, m- g; K2 r
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世界首座极高效太阳能发电、供热系统日前在以色列中部亚夫尼基布兹落成。- i0 \* S6 ?: \6 f
由“顶点太阳能公司”研制的该系统，每座反射凹镜10平米，可自动跟踪朝向;1200块小镜片反射阳光集束在10厘米见方的砷化镓光伏电池上，利用高温高亮度光能高效发电，并以水冷却电池板供热水。
传统硅光伏电池能效不足15%，而该系统能效高达70%(电能21%，热能49%)。电站有14座28个镜面系统，最大功率达300千瓦，每度电成本仅8美分，按年日照2千小时计算，年发电达15万度，供热水30万度电，可满足该地区250户居民一半能源需求，节省4万升燃油。该系统95%的材料可循环使用，低成本、高效能、省场地。4 F* I/ Y6 u; t
这一新型太阳能热电站受到以总统佩雷斯和国家基础设施部长兰多等的高度评价，称其是重大科技创新，并具有广阔前景。(齐冰)
(本文来源：济南日报)
制造太阳电池的半导体材料已知的有十几种，因此太阳电池的种类也很多。目前，技术最成熟，并具有商业价值的太阳电池要算硅太阳电池。所以，将入射太阳光能转换成电能的半
导体器件称为太阳能电池。它一般由两种不同导电类型的同质或异质半导体构成。目前，在空间或地面获得应用的只有硅电池，研究得比较成熟的还有砷化镓电池、硫化镉电池。硅太阳能电池是1954年由美国皮尔逊等人首次制成，1958年首次应用在“先锋1号”卫星上。1958年，我国亦开始研究太阳能电池，在1971年3月发射的科学实验卫星上首次应用，随着硅电池制造成本的逐年降低和技术的日益成熟，太阳能电池必将获得更广泛的应用。6 D! B, n$ Q6 s+ P. L9 z
1954年恰宾和皮尔松在美国贝尔实验室，首次制成了实用的单晶太阳电池，效率为6%。同年，韦克尔首次发现了砷化镓有光伏效应，并在玻璃上沉积硫化镉薄膜，制成了第一块薄膜太阳电池。
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1955年吉尼和罗非斯基进行材料的光电转换效率优化设计。同年，第一个光电航标灯问世。美国RCA研究砷化镓太阳电池。$ E( z+ }& S7 ^0 X: d
1962年砷化镓太阳电池光电转换效率达13%。8 S' W. M0 l+ Z+ c7 m
1973年砷化镓太阳电池效率达15%。
1980年单晶硅太阳电池效率达20%，砷化镓电池达22.5%，多晶硅电池达14.5%，硫化镉电池达9.15%。+ k/ ~6 i( n& Q; K, Q3 g
1995年高效聚光砷化镓太阳电池效率达32%。c! M+ i/ ^9 ^$ G& B, M4 H
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聚光太阳电池: 聚光太阳电池是降低太阳电池利用总成本的一种措施。它通过聚光器而使较大面积的阳光聚在一个较小的范围内，形成“焦斑”或“焦带”，并将太阳电池置于“焦斑”或“焦带”上，以增加光强，克服太阳辐射能流密度低的缺陷，从而获得更多的电能输出。通常聚光器的倍率大于几十，其结构可采用反射式或透镜式。聚光器的跟踪一般用光电自动跟踪。散热方式可以是气冷或水冷，有的与热水器结合，既获得电能，又得到热水。用于聚光太阳电池的单体，与普通太阳电池略有不同，因需耐高倍率的太阳辐射，特别是在较高温度下的光电转换性能要得到保证，故在半导体材料选择、电池结构和栅线设计等方面都要进行一些特殊考虑。最理想的材料是砷化镓，其次是单晶硅材料。在电池结构方面，普通太阳电池多用平面结构，而聚光太阳电池常采用垂直结构，以减少串联电阻的影响。同时，聚光电池的栅线也较密，典型的聚光电池的栅线约占电池面积的10％，以适应大电流密度的需要。薄膜太阳电池的技术现状7 D; j% k2 h3 I
薄膜太阳电池分类及其发展现状
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薄膜太阳电池是指厚度在微米量级的材料制备成的薄膜太阳电池，其特点是该种材料对太阳光的吸收系数很高，可以在较薄的厚度吸收大部分太阳能量。
就目前研究领域开发出的太阳电池可分成以下几类：
（1）硅基薄膜电池，包括：非晶硅薄膜电池、微晶硅薄膜电池
（2）铜铟镓锡系列薄膜电池（CIGS）1 z# c5 }7 P# j9 z
（3）碲化镉系列薄膜电池（CdT e）
（4）III-V 族系列薄膜叠层太阳电池$ l* x* N3 b' j% Z J
（5）纳米染料二氧化钛薄膜太阳电池
（6）有机薄膜太阳电池5 |1 ^# A; W* S3 ^+ K+ X
经过几十年的研究，在实验室阶段各种薄膜电池的效率都有很大的提高，其中较为成熟的，可以进行产业化的是三种太阳电池，为硅基薄膜太阳电池、CIGS、CdTe 三种电池。
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III-V 族电池主要为砷化镓类的薄膜叠层电池，包括铝镓砷、镓砷、镓铟磷、锗。这些多种不同带隙宽度的材料组合成的叠层太阳电池可以吸收较宽的太阳光谱带，从而增加太阳电池的效率，目前最高的此类电池效率已经达到42%。但是其致命缺点是材料价格昂贵，很难适用于地面的应用，目前被应用到航天领域。(估计是07年或者更早的资料)
在地面上正在研究使用聚光和跟踪系统来减少电池的使用量，从而降低成本。
染料敏化二氧化钛太阳电池，实验室最高效率也就达到11%左右，产业化技术方案还没有研究出来，由于该种电池要使用液态的电解质，因此产业化生产和应用的可靠性还需要进一步的验证，在未来的数年内还是进行产业化中试阶段。) M/ z; c' _5 Z. P
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有机薄膜电池还处于研发初始阶段，短期内无法达到应用。
砷化镓太阳能光伏电池发展现状分析
一、砷化镓电池基本介绍
近年来，太阳能光伏发电在全球取得长足发展。常用光伏电池一般为多晶硅和单晶硅电池，然而由于原材料多晶硅的供应能力有限，加上国际炒家的炒作，导致国际市场上多晶硅价格一路攀升，最近一年来，由于受经济危机影响，价格有所下跌，但这种震荡的现状给光伏产业的健康发展带来困难。目前，技术上解决这一困难的途径有两条：一是采用薄膜太阳电池，二是采用聚光太阳电池，减小对原料在量上的依赖程度。常用薄膜电池转化率较低，因此新型的高倍聚光电池系统受到研究者的重视[1]。聚光太阳电池是用凸透镜或抛物面镜把太阳光聚焦到几倍、几十倍，或几百倍甚至上千倍，然后投射到太阳电池上。这时太阳电池可能产生出相应倍数的电功率。它们具有转化率高，电池占地面积小和耗材少的优点。高倍聚光电池具有代表性的是砷化镓（GaAs）太阳电池。
GaAs属于III-V族化合物半导体材料，其能隙与太阳光谱的匹配较适合，且能耐高温。与硅太阳电池相比，GaAs太阳电池具有较好的性能[2]。
二、砷化镓电池与硅光电池的比较[3]
1、光电转化率：
砷化镓的禁带较硅为宽，使得它的光谱响应性和空间太阳光谱匹配能力较硅好。目前，硅电池的理论效率大概为23%，而单结的砷化镓电池理论效率达到27%，而多结的砷化镓电池理论效率更超过50%。
2、耐温性
常规上，砷化镓电池的耐温性要好于硅光电池，有实验数据表明，砷化镓电池在250℃的条件下仍可以正常工作，但是硅光电池在200℃就已经无法正常运行。
3、机械强度和比重
砷化镓较硅质在物理性质上要更脆，这一点使得其加工时比容易碎裂，所以，目前常把其制成薄膜，并使用衬底（常为Ge[锗]），来对抗其在这一方面的不利，但是也增加了技术的复杂度。
三、砷化镓电池的技术发展现状
1、历程
GaAs太阳电池的发展是从上世纪50年代开始的，至今已有已有50多年的历史。1954年世界上首次发现GaAs材料具有光伏效应。在1956年，LoferskiJ.J.和他的团队探讨了制造太阳电池的最佳材料的物性，他们指出Eg在1.2～1.6eV范围内的材料具有最高的转换效率。（GaAs材料的Eg=1.43eV，在上述高效率范围内，理论上估算，GaAs单结太阳电池的效率可达27%）。20世纪60年代，Gobat等研制了第1个掺锌GaAs太阳电池，不过转化率不高，仅为9%～10%，远低于27%的理论值。20世纪70年代，IBM公司和前苏联Ioffe 技术物理所等为代表的研究单位，采用LPE(液相外延)技术引入GaAlAs异质窗口层，降低了GaAs表面的复合速率，使GaAs太阳电池的效率达16%。不久，美国的HRL(HughesResearchLab)及Spectrolab通过改进了LPE技术使得电池的平均效率达到18%，并实现了批量生产，开创了高效率砷化镓太阳电池的新时代[4]。从上世纪80年代后，GaAs太阳电池技术经历了从LPE到MOCVD，从同质外延到异质外延，从单结到多结叠层结构的几个发展阶段，其发展速度日益加快，效率也不断提高，目前实验室最高效率已达到50%（来自IBM公司数据），产业生产转化率可达30%以上。
2、几项基本技术介绍
GaAs生产方式有别于传统的硅晶圆生产方式，GaAs生产需要采用磊晶技术，这种磊晶圆的直径通常为4—6英寸，比硅晶圆的12英寸要小得多，因此，制备其磊晶圆需要特殊的机台。目前，常用于GaAs制备的技术有几种，主要有LPE和MOVPE等。
2.1LPE技术介绍
液相外延技术(LiquidPhaseEpitaxy，简称LPE)1963年由Nelson等人提出的，在GaAs 的生产中，其以低熔点的Ga）镓）为溶剂，以待生长材料Ga、As（砷）和掺杂剂Zn（锌）、Te（碲）、Sn（锡）等为溶质，使溶质在溶剂中呈饱和或过饱和状态。通过降温冷却使石墨舟中的溶质从溶剂中析出，在单晶衬底上定向生长一层晶体结构和晶格常数与单晶衬底（常为Ga）足够相似的GaAs晶体材料，使晶体结构得以延续，实现晶体的外延生长。
2.2MOVPE技术介绍
金属有机化学汽相淀积（MOCVD）是由美国洛克威尔公司的H.M.Manasevit等在1968年首先提出的一种制备化合物半导体薄层单晶膜的新型汽相外延生长技术。在GaAs晶片的
制备中，它采用Ga元素的有机化合物和As的氢化物等作为晶体生长原料，以热分解反应方式在衬底上进行汽相外延，生长GaAs化合物半导体以及它们的多元固溶体的薄膜层单晶材料。MOCVD是在常压或低压（≈10kPa）下于通H2的冷壁石英反应器中进行的，衬底温度为600-800℃，过程中需用射频加热石墨支架，让H2气通过温度可控的液体源鼓泡携带金属有机物到生长区。目前MOVPE方法制备GaAs薄膜电池受生长速率、生长温度和As/Ga 比、金属有机物和AsH3的纯度等诸多参数的影响[5]。