绿色电源大势所趋

资料显示2001年至2025年间，全球能源消费总量将从102.4亿吨油当量增加到162亿吨油当量，增幅54%。目前，作为主力能源的化石能源（石油、煤炭、天然气等）消费总量逐年攀升。统计数据表面，全球石油探明储量可供生产约45年，天然气和煤炭分别可以供应65年和230年。目前我国主要能源煤炭、石油和天然气的储采比大致为全球平均水平的50%、40%和70%左右，均早于全球化石能源枯竭速度。由于化石能源不可再生性，储量有限，因此能源安全问题将会变得日益突出。

另一方面，化石能源利用中所产生的污染环境、温室效应等问题也是困扰我国社会经济发展的重要因素。

在经济学上，有一个千古不易的致富秘诀，那就是“开源节流”。同样，面对日渐紧缺的能源消费问题，此秘诀依然适用。因此，传统能源的节能减排以及开发利用可再生能源成为举国关注的焦点问题。我们看到：绿色电源、功耗控制等概念不断加深着设计人员与公众的能源危机意识。一如电源管理领先厂商纷纷针对目前传统能源的利用提出“节能”之解决方案；另一方面新兴的风能、太阳能在聚集目光的同时享受着资本盛宴。本期专题将从“开源”与“节流”两个方面与您探讨绿色能源这一关系人类可持续发展的话题。


你的产品有多“绿”？

我们来看一下支撑互联网运行、传送成百上千万份YouTube 视频、保持经济运转的大功率计算机服务器的功耗，从2000-2005年，服务器使用的电能翻了一番，到2010年可能再增长 75%。换一个角度来看，在 2005年，保持Google、微软、雅虎等互联网巨擘的数据中心运转所需的电量相当于 14 个 1000 MW 的发电厂发出的电量。 


功率电子产品的重点在于能效

近来，立法工作和广告活动都把焦点集中在能源使用的一个重要方面，也是功率电子产品能够产生积极作用的地方 — 即待机功耗。许多法规，比如 Blue Angel (蓝天使) 和 Top Runner (领跑者)，都要求许多电子产品的待机功耗必须小于1w。有些全球性标准是自愿性，另一些则是强制性的。功率电子行业已推出一系列相关的解决方案，而业界不少精英专才一直在致力于降低包括复印机，消费电子产品以及电池适配器和充电器等产品的待机功耗。 


高效“绿色”电源管理解决方案

今天，随着全球能源紧张的日益加剧和对废气排放等环境保护方面愈加严格的关注和限制，节能增效作为一个重要概念已经进入每个人的日常生活。各国对节能的标准也愈加严格。如国际能源署（International Energy Agency，简称IEA）2000年推出的到2010年将所有产品的待机能耗降到1 瓦（W）以下的“1 W计划”。中标认证中心（CSC）从2006年起主办的每年一次由安森美半导体协办的“1w论坛”把待机节能的概念引入中国，起到了良好的作用。尽可能采用高效节能的产品日趋成为人们的共识。在现代化的家庭生活中，各种电器产品的应用可以说是与日俱增，对电力的需求也随之而提高。伴随着节能意识的增加，扩大绿色电源的使用也成为与每个家庭日常生活息息相关的节约能源的重要组成部分


简单而有效率的高亮度LED控制

由于有许多的照明装置都开始采用HBLED（高亮度发光二极管，high-brightness light-emitting diodes），因而使得它们成为世界上成长最快速的发光源。这些先进的组件目前具有介于35～50 lm / W范围内的发光效能。最初开发的标准组件所具备的发光效能甚至超过100 lm / W。 
就趋势的发展上来看，LED的技术正朝向能够生产出具有比日光灯更高之发光效能的组件而持续地改进，最终的目标则是与高强度气体放电（HID）灯泡的输出相匹敌。HBLED已经超越了白热灯泡以及卤素灯泡的效能，并且具有更长的寿命、更高的可靠度、更小的尺寸、以及更优越的低温特性。此外，LED属于固态组件，不会包含有毒气体，也不需要灯丝。 


替代能源潜力无穷

1960年至1970年间，每桶3美元的丰富石油，推动了英美等先进大国的经济快速发展，1960年代起，石油更超过煤炭，成为世界头号能源，经济遂转而以石油为基础，石油也跃为20世纪后半工业社会最有战略意义的能源与基础原料。接下来，全球在70年代发生两次石油危机，却导致油价暴涨及经济重挫。各国除了掀起了一波替代能源的研究外，更突显石化能源的有限，照目前地下资源剩余的储存量看：石油43年、天然气62年、煤230年。这些存量，正随着不断的开采而枯竭。然而石化能源的问题还不止于此，传统能源所排放的二氧化碳，造成全球暖化、圣婴现象、臭氧层变薄等全球大自然环境变迁。但是经济的发展却是一条无法回头的道路，在经济发展等于污染与环境保护的矛盾中，替代能源则是这个矛盾的出口。1997年京都议定书的签署，限制各国包含二氧化碳、臭氧等温室气体排放量，期望京都议定书完全实行时，于2050年可以把全球气温升幅减少0.02℃～0.28℃，使得各国政府不得不再次重视替代能源的发展。 


强势扩充中的中国太阳能光伏产业

国家发展改革委副主任陈德铭在《可再生能源法》实施一周年座谈会上表示：2006年，我国能源消费总量为24.6亿吨标准煤，其中煤炭消费量占69%。这种高度依赖煤炭的能源结构，造成严重的资源和环境问题。加快开发利用可再生能源资源，走多元化的能源发展道路，是我国能源节约发展、清洁发展、安全发展、实现可持续发展的重大举措。 


太阳光电产业制程与技术发展趋势

现阶段太阳光电产业，80～90%主流产品为“结晶硅太阳电池”。依据制程及成本结构可将供应链区分为多晶硅材(Polysilicon Material)、硅芯片(Wafer)、太阳电池(Solar Cell)、太阳电池模块(PV Module)与太阳光电系统(PV System)等五大项次产业，如图1所示。


太阳电池模块技术发展

接续上/中篇对于太阳电池所需之上游硅材、硅芯片，及太阳电池制程与技术发展趋势说明后，本文则接续浅述“太阳电池模块”与“太阳光电系统”之制程与短期内之技术发展趋势。


太阳电池技术发展

接续上篇对于太阳电池所需之上游硅材、硅芯片制程与技术发展趋势说明后，后续则浅述“太阳电池”之制程与短期内之技术发展趋势。