- 中國太陽能電池市場在不斷擴大，設備投資涌躍
- 薄膜硅型尚處于發展階段
- 中國正在積極開發可擴大量產規模及降低制造成本的技術
- 中國2010年的結晶硅型太陽能電池單元產能估計將占到全球的50％以上
- 薄膜硅型太陽能電池的單元轉換效率在10％左右
從事LSI、液晶面板及太陽能電池等制造設備業務的美國應用材料公司（Applied Materials，AMAT）開始強化與綠色器件相關的業務，該公司不僅在中國設立了太陽能電池戰略基地，而且還著手開發LED及鋰離子充電電池的制造設備。站在制造設備廠商的角度上，該公司對太陽能電池及LED等器件的前景有何看法，又為何在中國設立了太陽能電池研發基地？日前，本站記者采訪了該公司執行副總裁、能源與環境解決方案及顯示器事業部總經理和首席技術官Mark R. Pinto。Mark R. Pinto主要在該公司的中國基地開展業務。（采訪人：大久保 聰）
AMAT的Pinto
——請您談一下AMAT都在致力于哪些與環保相關的業務。
Pinto：大致有太陽能電池、LED、智能玻璃及電池這四大領域。這些領域均可運用我們在半導體及顯示器制造工藝設備方面所積累的技術。AMAT擁有的納米制造技術，不僅能夠提高器件的能量密度，使特性更為出色，而且還可提高量產效率，降低制造成本。
在這四大領域中，既有已得到充分發展的業務，也有剛開始著手研發不久的業務。其中，在太陽能電池領域已同時面向結晶硅型和薄膜硅型推出了多種制造設備。在結晶硅型方面，晶圓切片（硅晶圓切割）設備及（布線形成等）絲網印刷設備的市場份額在不斷擴大。而薄膜硅型方面，則推出了制造生產線“SunFab”。
——在LED、智能玻璃及電池領域，AMAT以什么為特色？
Pinto：在LED領域預定展出（形成半導體結晶膜的）MOCVD設備。MOCVD的好壞直接關系到LED的特性、量產效率及制造成本。實際上，與硅半導體工藝相比，LED制造工藝的成品率還很低。這樣就會導致量產效率降低、制造成本的上升。為了使開發出的MOCVD設備能夠制造出成品率高且有望獲得出色發光效率的結晶膜，我們從美國能源部為高能量效率提供的新一代固體照明項目獲得了資金。
說起智能玻璃，人們大多會聯想到low-E（低反射）玻璃。Low-E玻璃已趨于大眾化，其制造設備市場限于建設熱潮持續升溫度的地區。直到大約兩年前，市場都固定在中東和中國。目前估計有90％的設備都面向中國市場制造。我們的目標是low-E玻璃的下一代產品，即智能玻璃。low-E玻璃只具備僅形成薄膜的無源功能，而智能玻璃則具備有源功能。
設想的智能玻璃有兩種。一種是具備電致變色功能的玻璃。與光傳感器等組合，對光的透射進行調節。另一種是附帶太陽能電池功能的建筑用玻璃（BIPV：building integrated photovoltaics）。這種BIPV的課題是能否實現可作為建筑材料使用的大尺寸化。AMAT擁有可使用巨大的玻璃底板制造薄膜硅型太陽能電池的SunFab。可在BIPV上應用該技術。
在電池領域，將把我們開發的可形成納米級層構造的技術和設備應用于電極形成等領域。估計可在有效提高特性的同時，獲得降低制造成本的效果。2010年4月底，我們與美國A123 Systems做出決定，為了開發尖端鋰離子充電電池制造技術，準備接受ARPA-E（美國能源部旗下的能源先進計劃研究署Advanced Research Projects Agency-Energy）提供的資金。
——AMAT在西安果斷設立了太陽能電池業務戰略基地“Solar Technology Center”，加強了在華的太陽能電池業務。中國太陽能電池市場的前景如何？
Pinto：在結晶硅型方面，中國2010年的太陽能電池單元產能估計將占到全球的50％以上。中國太陽能電池市場在不斷擴大，設備投資涌躍。太陽能電池廠商中不僅有大型企業，而且還有很多中小企業。我們的客戶僅結晶硅型太陽能電池單元廠商就有80多家，包括晶圓相關廠商在內超過了100家。
結晶硅型太陽能電池的設備投資在地方政府及地方銀行的推動下十分涌躍。從結晶硅型太陽能電池的市場行情來看，目前全球價格下滑顯著。雖然中國太陽能電池市場在不斷擴大，但全球需求的增長卻不及中國產能擴大的幅度。估計中國廠商也將面臨價格下滑局面。今后需要激活中國太陽能電池市場，進一步增加需求。
中國薄膜硅太陽能電池的外部環境可以說更為活躍。作為面向大規模太陽能發電站等設施的太陽能電池，身為大型太陽能電池的薄膜硅型電池備受關注。太陽能發電站在中國頗受推崇的原因與電力狀況大有關系。
在美國及日本等發達國家，一天的電力需求通常隨著城市居民的活動出現峰值。在這種電力狀況下，使用太陽能電池的發電站就成了現有發電站的替代手段。而中國的電力狀況完全不同。電力需求以產業用途為中心，一天的電力需求比較平均。但是，隨著城市化的迅速推進，中國的電力需求也將出現與發達國家一樣的峰值。中國大多使用煤炭來發電，但煤炭發電僅適用于一天的電力需求較為平均的狀況，因此要求導入可承受電力需求峰值的發電系統。
為此，中國對發電及蓄電等各種技術展開了測試。美國表示將對這些技術試驗提供幫助。太陽能發電是重要的候選項之一，AMAT正在以能夠降低總成本為賣點推廣薄膜硅型太陽能電池制造生產線SunFab。
——薄膜硅型太陽能電池的單元轉換效率在10％左右，與結晶硅型電池還存在較大差距。
Pinto：已面市的薄膜硅型太陽能電池的轉換效率的確只有10％左右。但已有太陽能電池廠商發布了在研發水平上達到15％左右的產品。我們也獲得了在研發水平上達到15％的太陽能電池模塊轉換效率。對薄膜硅型電池進行改進的方案非常多，在AMAT內部就多達55多項。與結晶硅相比，薄膜硅型尚處于發展階段。
除轉換效率外，確保量產效率也很重要。最近，我們憑借可利用第8.5代大尺寸玻璃底板進行量產的工藝設備實現了9％的轉換效率。這一數值是使用基于普通透明電極而非ZnO透明電極的玻璃底板達到的。在研發水平上，使第8.5代大尺寸玻璃底板實現了9.5％以上的轉換效率。估計今年年內可充分確保8.5G大尺寸玻璃底板的量產效率，并同時實現10％的轉換效率。
——對于中國的太陽能電池技術水平，您有何看法？
Pinto：目前，中國正在積極開發可擴大量產規模及降低制造成本的技術。在結晶硅型太陽能電池單元方面，三洋電機及美國SunPower等開發了以提高效率為目的的新型單元構造。而且大學等研究機構也在利用新型單元構造努力提高效率。不過，單元構造趨于復雜，制造工序有所增加，因此很難同時確保量產效率。歐美及日本太陽能電池廠商以高效率化為目標，而中國廠商則意在提高生產效率，以實現大量生產和低成本化。
不過，回首半導體及液晶面板的歷史，越是積極致力于大量生產及低成本化的廠商，其技術就提高得越快，從而在量產效率和性能提高上均領先于業界。在太陽能電池領域，也許中國廠商正屬于這種情況。中國太陽能電池廠商的技術人員十分優秀，在馳名世界的大學及研究機構中聚集了大量具有豐富經驗的人才。因此，作為太陽能電池業務的戰略基地，我們在中國設立了Solar Technology Center。目的并不是要降低開發成本，而是為了實現太陽能電池技術的創新。
在此我想說一下上面提到的BIPV。日本和德國都在積極研究BIPV，而在樓宇等建筑上實際進行采用的卻是中國。中國的建設熱潮持續升溫，而且城市及樓宇也都在積極采取提高能源效率的舉措。可以說，BIPV的潛在需求很大。
