光电实验室札记

上海交通大学物理系太阳能研究所
南开大学光电子所
中山大学太阳能系统研究会
中国科学院广州能源研究所
中国科学院电工研究所
河北工业大学材料学院
中国科学院半导体研究所
上海空间能源研究所
中国科学院等离子体物理研究所
中国电子科技集团公司第十八研究所
四川大学材料与工程学院
郑州大学物理工程学院
航天科技集团公司五一四所
云南师范大学太阳能研究所

  虽然已经拥有了太多荣誉，但 拿到美国纽约证券交易所国际 顾问委员会(MOU)成员的聘书，还是让施正荣激动不已。2006年8月8日，纽交所总裁凯瑟琳·吉尼、总经理马杜一行在南京向施正荣颁发了这张“白金级”聘书。拥有这样聘书的全球仅有30人，全部为顶级企业的董事长和总经理，施正荣是唯一的中国人。 
 
    
 　　虽然国际资本市场对中国太阳能概念股的热情已经大大减退，但尚德的股票却一直受到追捧，2006年12月以来其股价一直在30美元以上，今年2月初甚至再次摸到40美元，尚德在纽交所的市值超过50亿美元，成为全球光伏行业市值最高的企业。
 
    
 　　今天，在从硅材料到光伏市场的整个链条中，无锡尚德成为国内光伏企业中唯一具有话语权可以影响产业链的企业，其不断扩张的产能，不仅对国内光伏企业，甚至对国际光伏行业都产生很大的影响。
 
    
 　　分析师预测，2006年尚德的营业收入将突破5亿美元，净利润将超过1亿美元，“尚德会在中国整合产能资源，而在全球以联盟、合作等方式解决原材料、市场等环节。”
 
    
 　　而以他为榜样，国内也有越来越多的企业家冲进了同一块市场。
 
    
 　　尚德合纵
 
    
 　　2006年8月，尚德和MEMC公司签订了长达10年的采购合同，此项长期供应合同可为其未来10年的快速发展提供稳定的原材料供应保证，特别是在未来3年硅材料供应十分紧缺的情况下。尚德已经为2010年实现1000兆瓦的目标，挑战日本夏普在光伏产业的霸主地位，备齐足够的枪支弹药。
 
    
 　　中国台湾地区东部海岸，MEMC的3000吨级的多晶硅生产项目即将动工，作为采购合同的一部分，尚德以无息贷款或者押金的方式向MEMC预付资金，以用于扩大MEMC的产能，MEMC计划到2008年将产能从2006年的5000多吨提升到8400吨。此外，MEMC最多还可购买无锡尚德4.99%的股权。双方商定的采购价格将以往年价格作为基准参数，预计将逐年下降。
 
    
 　　目前尚德硅片供应有50%来自国内，50%来自国际市场，但国内市场提供硅片的价格明显高于国际市场。一旦国际市场能够为尚德提供充足的原料，尚德肯定会减少在国内的采购。“不仅仅是技术不成熟，国内电价比国际市场高出很多，而电力在硅材料成本中占据首位，没法参与国际竞争。”也正因此，施正荣谈得更多的是在全球市场上整合资源。
 
    
 　　除了解决上游硅材料问题外，尚德还在努力开拓国际市场。2006年8月，无锡尚德以3亿美元收购日本MSK公司，企图借助其品牌进入日本市场。MSK是日本最大的光伏制造商之一，也是建筑集成光伏领域的领先公司之一，进入太阳能光伏领域已有20多年历史。MSK在全球销售布局、成熟的品牌策略和国际化市场营销专业技能，对于尚德实施全球拓展战略具有极大的现实价值。
 
    
 　　日本不仅是最大的太阳能电池单一市场，也是外国企业最难进入的市场之一。日本能源极度匮乏，常规能源的电价成本相对较高，对新能源产业极为重视。MSK收购案在日本引起极大的震动，日本是最早使用太阳能的国家，最早将光伏产业提高到国家战略地位，以至于许多日本人并不愿意看到中国企业收购日本光伏企业。
 
    
 　　2004年以前，日本占据世界光伏市场的半壁江山，之后两年日本光伏市场的全球份额虽然降到30%，但仍然具有近400兆瓦的市场。日本是太阳能的第一制造大国，夏普仍然是目前毫无争议的全球老大，京瓷、三洋、三菱等日本光伏企业也都有巨大的产能，而且保守的日本人不轻易使用外来产品。
 
    
 　　也正因此，绝大部分中国光伏企业都与日本市场无缘。2006年尚德的产能已经达到240兆瓦，跃居世界三强，但与日本夏普600兆瓦的产量距离尚远，打造1000兆瓦成为全球老大是施正荣的梦想。在中国光伏市场迟迟没有启动的情况下，要实现这个理想，日本市场就是尚德的必争之地。
 
    
 　　新南威尔士大学的校友们
 
    
 　　中电电气可能是继无锡尚德之后最受追捧的光伏企业，而南京中电最大的卖点就是赵建华。赵建华是施正荣在新南威尔士大学的师兄，在理论研究方面的资历比施正荣还要深，他与夫人王爱华是单晶硅太阳能电池光电转换率24.7%的世界纪录的保持者。
 
    
 　　1988年，施正荣公派到新南威尔士大学 
 
    
 
 
    
 留学时，赵建华已经在马丁·格林教授的研究所工作3年了；施正荣成为该所研究员时，赵建华已经升任光伏研究所的副主任。2004年5月，南京中电电气集团董事长陆廷秀与以赵建华夫妇为首的技术团队达成协议，共同投资成立南京中电。
 
    
 　　赵建华担任南京中电总经理，也是技术研发的带头人。产业规律显示，太阳能电池的光电转换率每提高1%，整个生产成本将下降9%左右，虽然从实验室到大规模生产的转换率，仍然存在大量的技术难题，但南京中电无疑是国内最有研发实力的企业之一。
 
    
 　　资本追捧的程度超过赵建华的想象。虽然还没有上市，但在私募活动中，南京中电许多高管人员就已经拥有了大量财富。在胡润2006年能源富豪榜中，南京中电居然占据3个席位——赵建华、王爱华夫妇以8亿元的财富位居第21位；曾担任无锡尚德总经理助理的杨怀进以7亿元名列第27位；另一位来自南京中电的张凤鸣，同样在南威尔士大学取得博士学位，以5亿元名列第34位。
 
    
 　　在光伏产业中，新南威尔士大学赫赫有名，特别是在硅体系的理论研究中更是处于权威和核心的地位。马丁·格林教授是诺贝尔环境奖获得者，素有“世界太阳能之父”的称号，施正荣与赵建华都是他的弟子。也正因此，拥有新南威尔士大学光伏专业博士，有时也能一定程度上反映企业的技术实力。
 
    
 　　目前，无锡尚德拥有的新南威尔大学光伏方面的专家最多，除了施正荣之外，负责研发的蔡世俊、张光春等都是新南威尔士大学的光伏博士，施正荣甚至还请来新南威尔士大学光伏研究中心主任Stuart Wenham担任首席技术官。
 
    
 　　河北晶龙集团投资成立晶澳太阳能科技公司，进军太阳能电池业务时，就将新南威尔士大学的戴熙明博士推向前台，称其为马丁·格林实验室的三位核心科学家之一；林洋的研发中心也聚集了来自澳大利亚的研发人员，首席技术顾问郑广富也是来自新南威尔士大学的博士，曾与施正荣在同一个实验中研究薄膜技术；而另两位技术骨干，电池事业部总监汤云辉与工程技术中心主任云飞也都曾在新南威尔大学从事硅电池的研究。
 
    
 　　新南威尔士大学为中国光伏产业的发展提供了巨大的技术支持。虽然新南威尔士大学在光伏研究中处于世界领先水平，但澳大利亚的光伏市场一直没有启动。也正因此，在“尚德效应”的影响下，在新南威尔士大学从事光伏技术的中国人纷纷回国创业。 
 
    
 　　有人统计，回国创业的新南威尔士大学光伏博士共有12位，他们都在国内光伏企业位居要职。现在，来自新南威尔士大学的技术人员越来越多，都自称为格林教授的弟子，即使是业内同行，许多人也搞不清楚哪些是嫡传弟子，哪些或许只是听过教授讲课或者在试验室里参观过。但不管怎样，在中国光伏产业发展的历史上，新南威尔士大学注定要留下深深的痕迹。
 
    
 　　第二梯队
 
    
 　　除了由新南威尔士大学的博士们组成的“学院派”，国内光伏产业土生土长的第二梯队也开始显露头角。
 
    
 　　陆永华是林洋新能源的大老板，光伏行业的发展迅速让他极为震惊。1996年他成立林洋电子制造电能表，2004年8月投资成立林洋新能源，两年之后林洋新能源的营业收入就达到6000万美元。这个数字是他苦心经营电能表10年才能达到的，更不要说林洋新能源的上市让他的财富迅速膨胀。
 
    
 　　为了将更多资源集中到新能源产业中来，他在林洋上市之后亲自担任CEO的职位。但在2007年1月8日林洋上市庆功晚会上，最引人注目的并不是大老板陆永华，而是帮助他实现飞跃的王汉飞。
 
    
 　　王汉飞曾经是尚德施正荣最得力的助手。2001年9月，王汉飞正式加盟无锡尚德时，这家公司在科技创业园里只租用了两间办公室，员工主要是董事长李延人带来的行政人员和施正荣从澳大利亚带来的技术人员，公开招聘的高管人员只有王汉飞一人。
 
    
 　　在尚德的困难时期，人员流动非常严重，包括施正荣带来的一些技术人员也纷纷离职，但王汉飞一直与施正荣并肩作战，一起度过了最艰苦的几年。也正因此，即使在王汉飞离职之后，他与施正荣仍然保持着兄弟般的友谊。王汉飞家住无锡，每次从启东回家，如果有机会两人总是会见上一面。
 
    
 　　2005年5月，王汉飞受陆永华邀请加盟林洋新能源担任CEO，在他的努力之下，林洋在上市之前，已经具有60兆瓦的产能。“尚德4年时间达到的成果，我们差不多用两年的时间就达到了。”王汉飞说。
 
    
 　　在光伏产业，谁先上市谁就能在未来竞争中占据有利位置。王汉飞也相信这个道理，美国上市无疑会增强林洋在国际上的品牌影响力，对公司的海外销售有极大的促进作用。也正因此，王汉飞制定2007年产量达到100兆瓦的生产目标，而百级兆瓦的产量无疑是国内许多企业难以突破的节点。
 
    
 　　他利用上市融资1.5亿美元，迅速扩大产业规模。2007年第二季度，林洋另外两条30兆瓦的生产线就会建成投产，产能将迅速提高到120兆瓦，到年底，王汉飞还要将这个数字调整到240兆瓦。他同时还要将产品的平均转换效率从16.5%提高到16.8%。董事会给他设定的目标是保三争二，尚德是国际光伏产业的第一阵营，而国内二线的光伏企业还处于混乱状态。王汉飞相信2007年处于二线的光伏企业的排名将会明晰起来。
 
    
 　　同样希望在二线脱颖而出的还有常州天合，董事长高纪凡2006年以20亿元的收入，位居胡润能源富豪榜第9位，他也是最早在光伏产业中淘金的人。
 
    
 　　2002年原国家计委启动“西部省区无电乡通电计划”，通过光伏发电的方式，解决西部地区用电问题。常州天合负责西藏40座共计715KW光伏电站的建设，被国内同行业称为太阳能光伏产业的一匹“黑马”。2005年公司又被国家发改委全球环境基金、世界银行列为中国可再生能源发展项目的支持对象。此后，天合把光伏产业链从上游的硅切片延伸到太阳能电池以及组件安装等各个链条，虽然每一个环节都不是最强，但却是产业链最为完整的国内光伏企业之一。
 
    
 　　胡宏勋一直都在为上海交大国飞绿色能源公司错过大发展的时机而感到惋惜。2003年的交大国飞已经盖起来1万平方米的厂房，生产设备全部到位，而那时的尚德只有2000多平方米的厂房，但是交大国飞没有等到德国光伏市场启动的那一天，相差只有3个月的时间。胡宏勋也就是在2003年底辞去交大国飞总经理职位的。
 
    
 　　他现在的职务是杉杉尤利卡太阳能公司总经理。2005年7月25日，正在寻找高科技投资项目的宁波杉杉，与胡宏勋共同投资组建宁波杉杉尤利卡太阳能科技发展有限公司。杉杉投资控股及杉杉股份出资占据公司73.31%的股份，胡宏勋以及技术团队以现金和技术入股占据公司26.69%的股份。一年时间内杉杉尤利卡建成了两条晶体硅生产线，2006年实现销售收入1.5亿元。
 
    
 　　胡是国内资深的光伏专家，他的成就在非晶硅薄膜太阳能电池方面。上世纪80年代他将非晶硅薄膜太阳能电池的转换率提高到10%以上，接近当时的国际水平。也正因此，杉杉尤里卡的价值实际上还是在非晶硅薄膜电池上。胡宏勋已经在宁波的杉杉工业园购置160亩土地，2007年将上马2条非晶硅薄膜电池生产线。
 
    
 　　胡宏勋认为薄膜技术将取代晶体硅成为太阳能技术的主流趋势，“2006年世界的高纯硅的产能大概3.5万吨，2007年估计会达到4.5万吨左右，即使全部用来做太阳能电池，也只能做3000多兆瓦，而且它大部分还要供给半导体行业，因此依靠硅材料很难支撑光伏产业的发展”。实际上，施振荣在新南威尔士大学就是从事多晶硅薄膜电池研究的，而现在尚德同样把多晶硅薄膜电池作为公司未来发展的重点。但较单晶硅太阳能电池来说，薄膜太阳能电池光转换率相对比较低，实验室里也只能达到14%，大规模稳定生产的转换率不足10%，其最大的缺点是稳定性比较差，电池寿命相对较短，还有大量技术难关需要突破。

SNEC 国际太阳能及光伏大会 会议日程表上海光大酒店(漕宝路66号) 

我国规模最大的多晶硅材料项目——拟年产5000吨高纯多晶硅的深南玻（000012、200012）宜昌硅材料基地昨日奠基，南玻大举进军太阳能光伏产业进入实质性阶段。 

　　9月20日南玻董事会决定，公司非公开发行不超过2.5亿A股，募集资金总额不超过18.629亿元。其中，5.226亿元拟用于宜昌硅基地项目，0.75亿元用于25兆瓦太阳能电池片及封装项目。

In brief: Aixtron, Emcore, SiGe Semiconductor

17 April 2007

University of Braunschweig completes installation of a Thomas Swan epitaxy reactor and CV profiler; Emcore buys video transport business Opticomm; SiGe appoints new president and CEO.

Aixtron, WEP benefit as Institute buys German
The University of Braunschweig’s prestigious Institute for Semiconductor Technology has been embracing key new technologies to move its research program forward.

The installation of a Thomas Swan “Close Coupled Showerhead” (CCS) reactor, produced by Aachen-based Aixtron, will provide the group with high-quality GaN and ZnO epitaxial materials.

The Institute’s Andreas Waag said, “We have been very satisfied with the performance of our existing Aixtron systems. Now we require the newest generation of MOCVD processes for even more sophisticated optoelectronics and nanostructures.”

The same group has also purchased a CVP21 profiler from German CV wafer profiling specialists Ingenieurbüro Wolff für Elektronik- und Programmentwicklungen (WEP), for the investigation of layer interfaces and doping levels.

Emcore close initial $4m Opticomm purchase deal
US compound semiconductor chip maker Emcore has purchased the San Diego fiber-optic systems business Opticomm.

The initial $4m stock deal may increase in value depending upon additional profit contributed by Opticomm.

Emcore expects the acquired business to be profitable upon completing integration, adding $7m to its annual sales in 2007.

Opticomm’s flagship product is the Optiva Platform, a complete system for optical communications, which complements other technologies gained from Emcore’s recent purchase of Force Inc.

New CEO and President at SiGe Semiconductor
Sohail Khan has been appointed as the chief executive officer and president of Ottawa-based wireless components company SiGe semiconductor.

Sohail Khan

Coming to the company from an entrepreneurial role with Bessemer Venture Partners, Khan includes a period as president of Lucent’s Integrated Circuits – Microelectronics division on his impressive CV, growing SiGe’s presence in cellular handsets and base stations.

“I look forward to building on the company’s strong foundation of leading technology and hope to expand our market share in wireless applications,” Khan said.

1 May 2007

Institute of Semiconductor Technology, University of Braunschweig orders CV wafer profiler from WEP

Germany’s Institute of Semiconductor Technology, part of the University of Braunschweig, has ordered a CVP21 electrochemical CV wafer profiler from WEP (Wolff für Elektronik- und Programmentwicklungen) of Furtwangen im Schwarzwald, Germany.

The Institute undertakes research into a broad range of semiconductor materials, including silicon, germanium, silicon carbide, arsenides, phosphides, antimonides, nitrides, and zinc oxide.

The CVP21 measures doping profiles in semiconductor layers by Electrochemical Capacitance Voltage Profiling (ECV Profiling, CV Profiling), and according to WEP it can be used directly after epitaxial growth without the need for a sample preparation. Measurements can be made on wafer samples of up to 8” in diameter, but only a local spot of 1mm² or 10mm² is etched. The CV wafer profiler can check:

• Doping of layers
• Doping gradients
• Quality of layer interfaces (also in hetero-structures)

WEP adds that the CVP21’s handling of water-based electrolytes is automated; the measurement is completely computer controlled. When the measurement process is complete, the local etch spot is washed and dried automatically with nitrogen.

The CVP21 has a footprint of 60(W) x 80(D) x 195(H)cm, and is also available as a table-top unit.

As well as its CVP21 wafer profiler, WEP offers process control systems and software.

Picture: CVP21 electrochemical CV wafer profiler from WEP

See related item:

University begins operating newly installed Thomas Swan CCS system for GaN/ZnO production

Dage ships CV-profiler to Spanish solar institute
Date announced: 31 Jan 2006
Dage EEV, a supplier of characterisation equipment and materials, is shipping an electrochemical CV Wafer Profiler CVP21 to the Instituto de Energia Solar in Madrid. The CVP21 will be used to analyze carrier concentration profiles for solar cell applications in III-V semiconductors and silicon.
The ECV-Profiler CVP21 can be used to check the doping in planar semiconductor structures, such as as-grown crystals, and epitaxial layers. Dage says that the CVP21 is a completely new piece of equipment that ensures operator-independent measurements with high reproducibility and precision.
The CVP21 can measure a very wide range of samples ranging from 2×2 mm2 samples to complete 8 inch wafers. A further option is the installation of a wafer stepper for wafer topography measurements. Its electronic system means that a wide range of doping levels can be measured from 1012 to 1022 cm-3.
The profiler’s fluid system ensures automatic handling of the complete measurement process including loading/unloading of the electrolyte and the processing of sophisticated etch schemes for semiconductors where etching is problematic. The software is production proof and is optimized to be operator friendly, including fully automated operation, rich evaluation possibilities and wafer topography tools, says the company.
According to Dage, compared to Hall measurements or spreading resistance profiling, ECV-Profiling has the advantage that epi layers may be measured without restriction to substrate conductivity, because ECV-Profiling analyzes only the surface capacitance of the semiconductor. In addition, the sample does not need to be broken or structured, so even large wafers may be measured at a small measurement point without the destruction of the wafer.
Often the measurement is used for calibration of epitaxial equipment. In this case ECV-Profiling has the further advantages that several layers may be measured in one process, and that information is gathered about the quality of the interface and the homogeneity of the doping throughout the layer, says Dage.
The materials which can be measured include silicon and germanium, standard III-V semiconductors such as GaAs, InP, the ternary and quaternary combinations as such as AlGaAs, InAlGaP, and wide bandgap semiconductors such as GaN, AlGaN, AlInN, SiC or ZnO. Compared to SIMS, ECV-Profiling has several advantages, because it measures electrical activation of the dopants and offers quick and straightforward operation without the need for material calibration runs.
In the field of solar cell research, the CVP21 system is currently being used at many research centres. It was first used in 1999 by the Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems (ISE) in Freiburg, Germany, and since then it has been installed at the Institute for Molecules and Materials (IMM) in Nijmegen, The Netherlands, the RWE Space Solar Power GmbH in Heilbronn, Germany, the Hahn-Meitner-Institute (HMI) in Berlin, Germany, and the Institute for Solar Energy Research (ISFH) in Hamelin/Emmerthal, Germany.

Date announced: 31 Jan 2006
Dage EEV, a supplier of characterisation equipment and materials, is shipping an electrochemical CV Wafer Profiler CVP21 to the Instituto de Energia Solar in Madrid. The CVP21 will be used to analyze carrier concentration profiles for solar cell applications in III-V semiconductors and silicon.
The ECV-Profiler CVP21 can be used to check the doping in planar semiconductor structures, such as as-grown crystals, and epitaxial layers. Dage says that the CVP21 is a completely new piece of equipment that ensures operator-independent measurements with high reproducibility and precision.
The CVP21 can measure a very wide range of samples ranging from 2×2 mm2 samples to complete 8 inch wafers. A further option is the installation of a wafer stepper for wafer topography measurements. Its electronic system means that a wide range of doping levels can be measured from 1012 to 1022 cm-3.
The profiler’s fluid system ensures automatic handling of the complete measurement process including loading/unloading of the electrolyte and the processing of sophisticated etch schemes for semiconductors where etching is problematic. The software is production proof and is optimized to be operator friendly, including fully automated operation, rich evaluation possibilities and wafer topography tools, says the company.
According to Dage, compared to Hall measurements or spreading resistance profiling, ECV-Profiling has the advantage that epi layers may be measured without restriction to substrate conductivity, because ECV-Profiling analyzes only the surface capacitance of the semiconductor. In addition, the sample does not need to be broken or structured, so even large wafers may be measured at a small measurement point without the destruction of the wafer.
Often the measurement is used for calibration of epitaxial equipment. In this case ECV-Profiling has the further advantages that several layers may be measured in one process, and that information is gathered about the quality of the interface and the homogeneity of the doping throughout the layer, says Dage.
The materials which can be measured include silicon and germanium, standard III-V semiconductors such as GaAs, InP, the ternary and quaternary combinations as such as AlGaAs, InAlGaP, and wide bandgap semiconductors such as GaN, AlGaN, AlInN, SiC or ZnO. Compared to SIMS, ECV-Profiling has several advantages, because it measures electrical activation of the dopants and offers quick and straightforward operation without the need for material calibration runs.
In the field of solar cell research, the CVP21 system is currently being used at many research centres. It was first used in 1999 by the Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems (ISE) in Freiburg, Germany, and since then it has been installed at the Institute for Molecules and Materials (IMM) in Nijmegen, The Netherlands, the RWE Space Solar Power GmbH in Heilbronn, Germany, the Hahn-Meitner-Institute (HMI) in Berlin, Germany, and the Institute for Solar Energy Research (ISFH) in Hamelin/Emmerthal, Germany.

全自动电化学CV 分布仪 CVP21

本设备适用于评估和控制在半导体生产中的外延过程并且以被使用在多种不同的材料上，　例如：Silicon, Germanium, III-V including III-Nitrides.
CVP 21 的净室和模块化的系统设计结构使得本系统可以高效率，准确的测量半导体材料（结构，层）中的掺杂浓度分布．选用合适的电解液与材料接触，腐蚀，从而得到材料的掺杂浓度分布。电容值电压扫描和腐蚀过程由软件全自动控制

CVP21的系统特点
• 坚固可靠的模块化系统结构 ．光学，电子和化学部分相对独立．
• 精确的测量电路模块
• 强力的控制软件，系统操作，使用简便
• 完善的售后服务体系

1. 提供免费样品测试并提供测试报告。
2. 保修期：2年，终身维修。
3. 对用户承诺终身免费样品测试每月1次。