索比光伏网讯:低价、高效率砷化镓(GaAs)薄膜太阳能将成为无所不在的嵌入式电源。不畏太阳能产业低迷,美国矽谷薄膜太阳能技术创新公司--Alta Devices正积极透过专利的GaAs材料薄化、堆叠及晶圆重复利用技术,量产低成本且转换效率高达29%的可弯曲薄膜太阳能电池,借此冲刺行动装置、汽车、建筑及无人飞行载具(UAV)等嵌入式应用市场。
Alta Devices董事长暨执行长Christopher Norris提到,目前Alta Devices的GaAs薄膜太阳能电池制作良率高达99%,技术相当纯熟。 Alta Devices董事长暨执行长Christopher Norris表示,GaAs系地球上已知可将太阳光子转换成最多电子的材料,扮演提升薄膜太阳能电池效率的重要推手;然而,碍于其材料及制程成本过高,导致市场发展牛步。如今,Alta Devices已藉由专利有机金属化学气相沉积(MOCVD)制造技术,进一步在临时晶圆上生成厚度仅1微米(μm)的GaAs薄膜,分离后再重复使用该晶圆生产下一片薄膜,一举突破GaAs高成本桎梏,并有助加速产出时程。 Norris补充,运用此一制程矽智财(IP)生产GaAs薄膜太阳能电池,除大幅缩减成本外,亦可完全发挥GaAs材料高转换效率价值;同时还能基于薄型可弯折的产品特性,打造各种可携式、安装简便及快速充电的嵌入式装置应用电源。近期,Alta Devices已量产旗下首款单层结构(Single-junction)GaAs薄膜太阳能电池,搭配该公司的四次太阳能光子回收(4 Photonics Recycle)技术,将达到业界顶级29%转换效率。 2013年,Alta Devices更将发布多层结构(Multi-junction)薄膜太阳能电池,利用堆叠两层GaAs薄膜,使转换效率攀升至33%水准;下一阶段则可望于2014~2015年演进至三层结构,达成37%效率目标,持续扩展产品应用版图。 事实上,目前太阳能电池大多基于制程成熟、成本低廉的单晶矽与多晶矽技术,惟转换效率仅有17~19%且携带困难,应用因而局限于大型电站或居家型太阳能储能系统,不易发展成嵌入式电源,进而加速太阳能普及脚步。 不过,Norris认为,随着价格亲民、可弯曲且效率令人惊艳的GaAs薄膜太阳能电池出炉,嵌入式设备开发商依赖天然资源实现产品随时充电的理想将能成真。目前,Alta Devices正密切与美国军方合作在新一代无人飞行载具上,安装薄膜太阳能电池系统,使运转时间从50分钟延长至4小时以上;并协助打造战备太阳能远端电源(Remote Power) ,便于执行更长时间的军事任务。 另外,Alta Devices亦锁定其他嵌入式应用市场,积极催生薄膜太阳能行动电源,提供智慧型手机、平板装置更方便的充电机制;同时还将携手车厂打造电动车(EV)冷却系统,藉由太阳能电力驱动车体或锂电池组散热机制,避免过度消耗主电池电力,进而增加行驶里程。 Norris透露,GaAs薄膜太阳能电池兼具高效率、低成本、快速生产及可弯曲设计等优势,未来在嵌入式应用领域的渗透率将节节高升。由于Alta Devices目前每月产能约2MW,主力供应军用嵌入式电源;为因应日后庞大产能需求,该公司亦已扩大投资并增建新晶圆厂,预计2013年可达到每月13MW产能,2014~ 2015年新厂落成并上线后,产能则将倍增至40MW。