2007年11月9日 星期五

Harvard University: Mazur's Si Black--this tech is definitely useful to enhance solar cell efficiency!

Irradiating a silicon surface with femtosecond laser pulses in the presence of a sulfur containing gas transforms the flat, mirror-like surface of a silicon wafer into a forest of microscopic spikes. The spikes are tens of micrometers tall and have tip sizes on the order of hundreds of nanometers. The surface morphology depends strongly on the characteristics of the laser pulses: they must be ultrashort and very intense. Also, the gas in which the silicon is placed during the irradiation is critical. Depending on the background gas the shape of microstructures can vary from sharp and tall to rounded and short. The importance of the surrounding gas suggests that chemical reactions are involved in the formation of the spikes.











silicon microstructures as viewed under a scanning electron microscope.












Black silicon surface viewed at high magnification



The structured surface is strongly light-absorbing; the surface of silicon, normally gray and shiny, turns deep black. In addition to near-unity absorption in the visible, the irradiated surface absorbs over 80 percent of infrared light for wavelengths as long as 2500 nm. Photodiodes with remarkable responsivity in both the visible and infrared can be made using this microstructuring process. We are investigating using the extended absorption range to make silicon solar cells that convert more of the sun's spectrum into usable electricity.Sulfur plays a critical role in the high absorption and unique optoelectonic properties. The laser irradiation leaves a thin, disordered surface layer that is highly sulfur doped that is crucial for the optical properties. Current work focuses on finding new optical and electronic applications for this unique surface, understanding the mechanism for light absorption and photocurrent generation in the infrared, and looking into other fruitful substrate/dopant combinations.







Plainly Speaking
Silicon is the material of computer chips and solar cells. It is ubiquitous throughout the high-tech world. Ordinarily, silicon absorbs a moderate amount of visible light, but a substantial amount of visible light is reflected as well, and infrared and ultraviolet light are transmitted through silicon or reflected from it with very little absorption.



Spiked silicon surfaces, in contrast, absorb nearly all light at wavelengths ranging from the ultraviolet to the infrared. This suggests it may be very useful in improving the performance of existing silicon devices, such as detectors and photovoltaics. Spiked silicon is made by shining a series of very short, very intense laser pulses at a silicon surface in a chamber filled with a gas such as sulfur hexafluoride or chlorine. In the presence of the laser light, the gas reacts with the silicon surface etches away some of it, leaving a pattern of conical spikes behind.

2007年11月8日 星期四

LED供給過剩 花旗降億光評等

工商時報2007।11.08【張志榮/台北報導】

 被評為「廿一世紀」最夯產業之一的LED,廠商擴產也毫不手軟,但隨之而來的供需失衡問題卻已引起外資圈的關注,花旗環球證券科技產業分析師蓋欣山在昨(七)日出具給旗下客戶的報告中指出,明年上半年整體LED產業的資本資出/營收比率(capex-to-sales ratio)將竄升至20%,過去六個月以來的大舉籌資動作令人憂心。
 蓋欣山認為,LED產業下游供需失衡的嚴重性將高於上游,因此更堅定「上游優於下游」的佈局策略,並將億光投資評等從「中立」調降到「賣出」、目標價仍維持在一三五.九三元,至於晶電,投資評等與目標價則仍然分別維持在「買進」與一五八.九五元的水準。
 美林產業分析師蘇志凱在給旗下客戶的報告中也指出,即便LED需求成長未來兩年附加價值效益也會從下游的封裝廠轉向上游的晶粒供應廠,這是結構性的轉變。
 新興產業因供給面大幅成長,導致供過於求、價格大幅滑落的歷史經驗歷歷在目,從早期的DRAM產業到中期的面板產業,幾乎都循此模式發展,面板產業雖已走出泥淖,DRAM產業卻仍身陷其中不可自拔,因此,LED產業能否記取雙D產業的教訓、穩定控制供需,備受關注。
 蓋欣山指出,LED產業長線看好無庸置疑,但若以未來十二個月的投資期間來看,卻必須保守看待,因為明年LED需求並不若市場所想像得如此大爆發,最有看頭的也只有七吋以下面板的應用,但大概也只佔整體LED需求的二○%,其他手機LED或消費性LED的年成長率甚至為負。
 再從供給面看,蓋欣山表示,過去六至十二個月LED廠大舉籌資約二一○億元,新產能大概從明年第一季大舉開出、一直延續到第四季,就像衡量科技業供需是否失衡常用「資本資出/營收比率」,LED產業此項比率將從今年下半年的12%大舉調升至20%,由於目前產能增加速度已足以應付明年的需求,明年初陸續開出的新產能勢必會引起產能過剩的疑慮。
 蓋欣山指出,若以投資策略來看,上游的晶電將優於下游億光,億光短線股價或許有第四季旺季效應與昱晶約八至九億元(可挹注二至二.五元的每股獲利)的轉投資收益雙利多效應可以期待,但逢高仍應獲利了結。

德國弗萊堡 太陽能之都



--->建築師狄斯赫以自己的家為範例所設計的圓柱形太陽能屋,堪稱太陽能建築精典之作,底盤是環形齒輪,能追蹤太陽方向,並依靠屋頂的太陽能帆板蓄電。(美聯社)
--->建築師狄斯赫將太陽能節能概念運用在建築上,將弗萊堡打造成太陽能之都。圖為他站在自己設計的社區中心「太陽艦」屋頂上,舉目所見都是太陽能面板。(美聯社)
編譯羅彥傑/特譯
德國太陽能建築師羅夫.狄斯赫的房子取名為「太陽旋轉屋」,外觀就像是顛倒過來的阿波羅號太空船。狄斯赫的家會緩慢地隨著太陽轉,以便替屋頂上猶如告示牌大小的太陽能面板充電,而免沖水的馬桶,偶爾會排放一陣臭味。他的妻子漢娜.雷曼說,自己不介意太陽能建築的這些特色,但坦承想買一個冰箱,只是老公覺得太耗電。她說:「我真想念加了冰塊的金巴利苦酒。」
處處太陽能面板 環團朝聖地
在德國西南隅、號稱歐洲太陽能之都的弗萊堡市,類似的太陽能屋比比皆是,從足球場到整個社區,每件建物都安裝太陽能面板,有的社區生產的能源還超過家戶使用量。這使得狄斯赫與弗萊堡共同成為德國節能先驅,愈來愈多的生態遊客也慕名而來。
狄斯赫說:「民眾覺得能源太便宜了,因此把它等閒視之,但隨著能源成本上升及聯合國跨政府氣候變遷委員會(IPCC)提出警告,大家現在認為必須尋求替代方案。」
弗萊堡透過聚焦於太陽能的方式,證明提倡、發展與利用再生能源,絕對能有所進展。但對於這座人口逾20萬、陽光普照的城市來說,太陽能科技的應用仍有很長的路要走,因為它取自太陽的電力還不到整體發電量的百分之一。
居民們自豪地說,弗萊堡的太陽能應用追溯至1975年的一場反核電廠抗爭。環保局官員崔塞爾說:「他們不希望核能在自家後院範圍內。」他強調,不只是學生,連農民都來示威。
崔塞爾說,這場抗爭引起專家注意,協助發展替代能源。該地區現有逾900間太陽能站,且是多家致力於再生能源的知名研究機構與公司總部。
德國工研院太陽能系統研究所1981年在弗萊堡成立,類似機構隨後跟進。該研究所目前僱用約500人,是歐洲最大太陽能研究機構。在綠黨鼓勵下,德國全國追隨弗萊堡的節能腳步,而且在2000年就決定,要在2020年前分階段淘汰核電廠,同時通過推廣發展與使用再生能源的立法。
德國再生能源的利用目前仍以風力為主,但太陽能工業的年產值已經達到69億美元,全世界安裝的太陽能面板中,有半數都是產自德國。(取材自美聯社)

太陽能股 看油吃飯

【聯合晚報╱記者徐睦鈞/台北報導】
2007.11.07 03:01 pm

國際油價不斷飆高,每桶已攀升至97美元,短期內是否挑戰100美元大關,成市場焦點,在油價還沒回檔跡象下,台股能源相關股今再成強勢指標,包括太陽能股的中美晶、合晶,以及油電股的台塑化等都齊步走揚,而傳產原物料股,也在市場預期將持續跟漲,今盤中普遍表現較為強勢。
受到北海地區出現強勁的風浪,迫使英國石油和ConocoPhillips撤出當地石油工人和被破減產等因素衝擊下,帶動周三亞洲原油價格維持在高檔震盪,目前12月份原油期約價格每桶上漲0.8%,以97.5美元成交,盤中再創97.53 美元的歷史新高,而周二紐約原油價格每桶上漲3%,以96.7 美元作收。
分析師表示,目前原油供應再度出現緊俏的現象,由於市場需求很強勁,加上美元持續走弱,推升國際油價的表現。
油價的走強,將帶動國內油電類股的表現,而太陽能也因為高油價將牽動全球各國節能概念持續揚升,未來需求只會增不會減的趨勢下,同樣成為最大受惠者。
太陽能股今天在油價再創新高題材帶動,全面走揚,其中剛上市的類股股王昱晶仍在蜜月行情中,股價在400元以上,同族群的益通、茂迪,在下游太陽能電池未來需求看好的聯想,同步走揚。
此外,油價居高不下,對於太陽能上游的材料來說,也有產品看漲效應,指標股中美晶、合晶今年以來每月營收都維持改寫新高動能,在明後年市況節節走升下,營運高點仍可期,昨已獲MSCI列入成份股,顯示節能概念的太陽能股,在高油價時代的潛力已愈來愈受重視。

2007年11月7日 星期三

球狀矽太陽電池的最新研發動態

利用專用的製造設備,讓熔融的矽往下滴,就能做出球狀矽;若再將直徑約1mm的球狀矽相互並排連結,就能做出太陽電池。由於製程不同,球狀矽太陽電池的矽材料用量比結晶矽太陽電池大幅減少1/5~1/7。再加上結晶矽太陽電池面臨著矽材料供應不足而有價格上漲的壓力,更讓球狀矽太陽電池在該領域有了「突破發展危機」的機會,而受到相當的重視。
早在1980年代,美國德州儀器(TI)公司即率先以球狀矽的概念,展開太陽電池技術的研發,惜至今日並未量產。日本多家廠商追隨其後,利用新的概念與思維,踏出球狀矽太陽電池的研發之路,如今並將陸續邁向量產階段。目前參與其中的廠商包括有光電半導體廠商Kyosemi、太陽電池廠商Kyocera、2000年左右才加入太陽電池事業的Fujipream,以及2001年度受託於NEDO計畫而展開球狀矽太陽電池研發的Clean Venture 21。其中,如何將光電轉換效率提升到與結晶矽太陽電池等同甚或更高,將會是其制勝的關鍵,而這些就端賴於球狀矽在直徑與基板上的構裝方法,及其聚光構造的設計。
量產在即Clean Venture 21公司已於2007年10月開始量產外形尺寸為15cm×5cm的單顆微球狀多晶矽太陽電池(Cell),年產規模為1MW。該球狀矽太陽電池(圖一)的光電轉換效率達11.7%,若組裝為太陽電池模組,則光電轉換效率約是10%。該公司計劃在數年之後,擴大產能達5~6MW/年。
該計劃量產的微球狀多晶矽太陽電池屬於「固定式聚光型太陽電池」,製造方法如下。首先,溶解粉末狀的多晶矽,利用專用裝置,採滴下方式使之形成球狀矽,繼而在該球狀矽表面近旁完成pn接合的製作。然後,將此球狀矽置入於邊端形狀為六角形的半球狀容器的中央。接下來,在容器的表面做鏡面加工,使之成為反射板,讓所入射的太陽光,能在極佳效率之下聚集於球狀矽。反射板由Al製塗佈Ag而製成,兼具負電極功能。球狀矽的直徑約1mm、半球狀容器的直徑是2.2~2.7mm。將多數個半球狀容器構裝於15cm×5cm的基板中,就能製作出太陽電池,其基本構造如圖二所示。
該公司不僅開發出球狀矽滴下形成速度達540個/秒的技術,也致力於研發絕緣層與電極的形成方法,以及電極的接續方法,終使其可靠度大幅提升。據該公司表示,今後的課題是要讓光電轉換效率早日提高到16%左右,並開發出能達到1500個/秒的球狀矽高速滴下的設備,若能順利實現,那麼15cm見方大小的太陽電池僅需10秒的時間就能製作完成。
據該公司表示,量產中的該球狀矽太陽電池,是在京都廠以月產1MW的目標展開生產,預定於2008年上市,預估單價約在240日圓左右。2008年下半年則會在京都附近另覓12000m2的土地,興建具備兩條月產2MW的生產線的新廠。







圖一 固定式聚光型球狀矽太陽電池的 20倍擴大模型 (來源:EE Times)











圖二 固定式聚光型球狀矽太陽電池的 基本構造 (來源:CV21 Project Note)













圖三、Sphelar球狀矽的基本構造 (來源:Kyosemi)









圖四、以Sphelar製作的聚光型球矽太陽電池模組(來源:Kyosemi)
















圖五 配搭有Sphelar的無電源無線光資訊通訊系統(來源:Kyosemi)


產品應用多元化Kyosemi公司於1998年在北海道成立無重力利用研究所,在利用自由落體的無重力環境下,展開球狀半導體的實驗,並著手研發球狀矽太陽電池。Kyosemi研發出來的球狀矽太陽電池,命名為「Sphelar」,其基本構造如圖三所示。該球狀矽是約在1430℃的高溫中,經熔融並從14m的高度滴下而製作出來的。由於滴下過程中為約1.5秒的無重力環境,矽會自然固化為直徑1~1.8mm的球狀矽。該球狀矽經配置正負電極就能成為Sphelar單電池,單電池不需配線,經組裝就能成為聚光型球狀矽太陽電池模組,如圖四所示。經10個發電量為0.5V的球狀矽太陽電池的串聯接續,就能獲得5V的電力。Sphelar與板狀太陽電池最大的不同就在Sphelar具有三次元的受光特性,能捕捉住來自任何方向的光,不僅是直射光,就連反射光、散光都能充分利用;不論陽光如何移動,Sphelar模組依然能充分而穩定地發電。
據該公司表示,由於球狀矽可以低成本製造,目前產能可達到月產200萬個左右的規模,未來課題是要建立大量而廉價的生產體制,並針對應用層面拓展更廣泛的適用領域。目前該公司開發有一種稱之為SphelarVoiceTM的應用產品,它是一種將從紅外線LED模組所發出的紅外光,以配搭有Sphelar球狀矽太陽電池的耳機型或卡片型的終端機來接收,並同時一併進行發電,無需電源或電池即可將音聲訊號以光做傳輸的無線光資訊通訊系統。產品應用例,如圖五所示。特別是可偵測紫外線是否過量的紫外線偵測器,即將在今年內推出商品化銷售。

2007年11月6日 星期二

配備先進設備 應材於德國設立太陽能研發中心

美商應用材料(Applied Materials)日前在德國設立了SunFab技術中心,號稱為業界最先進的新一代太陽能技術應用中心,為光電電池的研發開創了新紀元。該中心位於德國Alzenau,面積2000平方公尺,配備了先進的模組製造設備,包括應用材料的PECVD和ATON PVD系統、雷射設備以及工廠自動化軟體等。
SunFab技術中心將成為應材主要的太陽能研發中心,專注於提高模組的轉換效率並降低生產成本。此外,該中心將為客戶提供關鍵系統和製程的評估和測試,提高區域內現有的晶體矽和薄膜太陽能電池的製造能力。
應材資深副總裁兼技術長、能源與環境方案事業部總經理Mark Pinto表示:「SunFab技術中心的設立顯示了應材致力於加速太陽能市場的發展,推進光電技術並降低太陽能成本。它能夠幫助我們的客戶快速高效地實現大規模生產,以滿足不斷成長的市場需求。」
應材太陽能事業部技術長Winfried Hoffmann表示:「SunFab技術中心的設立顯示了應材對於全球太陽能產業發展充滿信心。新中心位於德國,有超過400名員工,它將充分利用區域內的專業優勢和高素質人才,並將成為吸引全世界太陽能人才的中心。」

矽廠商Tokuyama指太陽能電池市場處於泡沫狀態

路透東京11月5日電---日本化學及矽產品製造商Tokuyama周一表示,太陽能電池市場處於泡沫狀態.

Tokuyama董事總經理Yukio Muranaga接受路透訪問時表示,"市場處於狂熱狀態...毫無疑問太陽能電池的需求將會成長,但我不認為會像人們所想的每年成長30-40%."
Tokuyama為全球第二大多晶矽製造商,僅次於美國的Hemlock,該公司正在研判矽需求的成長情況,因微晶片及太陽能電池製造商擴大產能.
Tokuyama為SUMCO Techxiv(5977.T: 行情)等晶圓製造商的矽材供應商,該公司目前計劃在日本西部山口縣興建一座廠房,在2009年春季將年產能提升近60%至8,200噸.
與Hemlock的產能擴充計劃相較,Tokuyama的計劃猶如小巫見大巫;Hemlock擬至2010年時將產能擴充至原來的三倍多,達到3.6萬噸,因該公司預期在油價高漲之際,對乾淨能源的需求將會推動太陽能電池的矽材需求. (完)

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--編譯 張明鈞;審校 許瑞宋

太陽能 下一個兆元產業

【經濟日報╱記者何易霖/台北報導】 2007.11.05 06:12 pm


國際油價屢創新高,太陽能股身價水漲船高,台灣因政府有計畫推動,新興業者如雨後春筍般出現,成為繼半導體與光電業後,下一個兆元產業的候選人。

傳統太陽能產業是以矽為基礎,台灣尚未切入目前最缺的多晶矽材料領域,僅榮化、台塑、中油等業者在積極評估。但多晶矽之後的矽晶圓、太陽能電池兩大區塊,台灣則在蓬勃發展中。

目前台灣太陽能矽晶圓長晶生產,以中美晶知名度最高,也是國內最早跨入相關領域的業者;合晶、綠能也趕上矽晶圓需求熱潮,成為熱門投資標的。

中美晶今年前三季淨利率增至近28%的歷史高點,比第二季增加逾2個百分點,第三季稅後純益6.19億元創單季歷史新高;累計前三季稅後純益12.73億元,較去年同期倍增,也是歷來同期新高,每股純益6.46元。

中美晶目前生產線已全數滿載,竹南一廠明年第一季將擴至150MW(百萬瓦),第二季增至200MW。由於矽晶圓薄化效益發酵,每片厚度由200微米降至180微米,換算一廠明年第二季產能,相當現階段的240MW。

據了解,中美晶已向竹科管理局申請新廠建地,占地1.3公頃、最大總產能可達400MW,最快明年第三季量產。

太陽能電池端則呈百家齊鳴局面,除茂迪、益通外,昱晶及力晶轉投資的新日光,都在快速成長。雖然面臨毛利率陡降的問題,但茂迪、益通今年前三季獲利表現仍很亮眼,益通已達成「賺回一個股本」的目標;茂迪則以每股純益9.59元緊追在後。

益通是少數朝下游發展的太陽能電池廠,旗下生耀光電與全球最大太陽能模組設備商Spire合組太陽能系統廠Gloira Spire Solar,進軍太陽能終端系統市場。

而新秀的企圖心也不容忽視,剛上市的昱晶目前年產能為60MW,年底將達210MW,明年擴增至560MW,規劃2011年總產能會到1,500MW,成為繼夏普、德國Q-Cells的全球第三大廠。

新日光也是值得關注的業者。新日光已創下台灣太陽能電池業多項紀錄,例如最快開始全產能量產(兩個月內)、量產第一季就賺錢、成立第一年全年開始獲利。由於客戶追單意願強勁,新日光9月產線稼動率更高達120%的水準,前三季每股獲利達3.5元,今年每股獲利有挑戰5元的實力。

由於傳統矽材質太陽能原材料大缺,讓新世代的薄膜太陽能電池業者興起。薄膜技術將製程程序由矽晶材料的五道簡化成三道,有效降低生產成本。目前台灣即將量產、建廠中或剛宣布投入的業者,包括大同轉投資的綠能、聯電轉投資的聯相,以及中環轉投資的富陽光電等近十家。

其中聯相與富陽光電將在明年3月、4月陸續投產,是這波薄膜熱潮中最早邁入商品化的公司。綠能則斥資20億元向美商應材購買設備,投入生產的8.5代薄膜太陽能電池,是當今單一尺寸最大的薄膜太陽能電池,最快明年第四季量產。

【2007/11/05 經濟日報】

2007年11月5日 星期一

Solar Energy - Our Future Energy



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juz a simple video our grp made quite some time...

juz a simple video our grp made quite some time ago for project work on solar energy. actually is the first video i made so dont be mean. ;)

Added: August 13, 2007

How is a solar cell produced - Q.CELLS

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Q-Cells produces silicon-based photovoltaic cel...


Q-Cells produces silicon-based photovoltaic cells and supplies the manufacturers of solar modules. In addition to continuously extending our product capacities, we constantly advance our production methods, thus setting industry standards. The goal of our consistent improvements is to increase the customer benefit and implement user-oriented innovations.Thus, in 2002 Q-Cells was the first company in the world to offer a high-performance solar cell with an edge length of 6 inches (150 x 150 mm) on the market. The expansion of cell formats, the efficiency increase as well as the reduction of cell thickness serve one goal: to establish photovoltaics as a competitive energy

resource.http://www.qcells.de/cmadmin_2_474_0....

Added: August 22, 2007

Philips Photonic Textiles - Lumalive Technology

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Within Philips Research, the Photonic Textiles ...
Within Philips Research, the Photonic Textiles business unit will develop and commercialize products based on the concept as we have shown at the IFA. Photonic textiles open up a wide range of applications in the fields of ambient lighting, communication, and personal health care. Photonic textiles are still a young business. Even at this early stage, however, Philips envisions partnerships with interior and apparel brands that see the potential of photonic textiles to revolutionize the very concept of fabric. The demonstration at IFA is also meant to show the opportunities offered by this technology and to gain customers' and visitors' feedback on these options.


Added: September 11, 2006

Photonics research at University of Bath

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The photonics group has led the way in developi...
The photonics group has led the way in developing photonic crystal fibres, pioneered by Professor Philip Russell in 1991 and now a major new area within physics. These optical fibres are able to harness the power of light in many new ways, enhancing existing applications and leading to many new ones. The work is expected to have a major impact in many areas of engineering and technology, including light sources, optical telecommunications, ultra-violet light and x-ray generation, atomic and quantum physics and astronomical imaging.

Added: August 09, 2007

2007年11月4日 星期日

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