1、什么是砷化镓三接面太阳能电池 

太阳能电池(SolarCell)可大致分为三代，第一代为硅晶电池，又可大致分为单晶硅与多晶硅两种，商业应用之历史最悠久，已被广泛应用于家庭与消费性商品﹔ 第二代产品为薄膜太阳能电池，主要构成材料为非晶硅(Amorphous)与二六族化合物半导体，常被运用于建筑涂料﹔

第三代即为砷化镓三五族太阳能电池，砷化镓(GaAs)被运用于太空作为发电用途已有很长的历史，主要因为砷化镓具有良好的耐热、耐辐射等特性，因此被广泛利用在太空发电用途，唯价格过于高昂，故过去未被使用于地面及家庭消费性用途。然随着人类对半导体材料的认识益深，搭配上聚光光学组件，如今三接面砷化镓电池之转换效率已可高达40%，制造成本亦大幅降低。在全球热切寻找永续替代能源的今日，高效率砷化镓太阳能电池将是光能发电的另一项重要选择。

2、什么是三接面太阳能电池 

三接面太阳能电池由三个不同材料的单接面二极管串接而成，各接面可吸收太阳光谱中不同的波段，更有效率地将光能转换为电能。使多接面电池之转换效率约为一般硅芯片太阳电池的两倍以上。

3、什么是(高倍)聚光型太阳能发电系统 

聚光型太阳能系统(CpV)是使用光学组件如菲涅耳透镜(Fresnellens)将阳光聚光至一个小点上，以期在极少的芯片面积上，达到高倍的聚光效果，太聚所生产之芯片在五十至一千倍之聚光倍率下皆表现亮丽。

相关公司：

乾照光电：主要从事半导体光电产品的研发、生产和销售业务，主要产品为全色系LED外延片和芯片及砷化镓太阳能电池外延片和芯片，为LED产业链上游企业。公司生产的空间用三结砷化镓太阳能电池综合性能处于国内领先、国际先进水平，是航空航天军工领域最重要的太阳能电池供应商。

云南锗业：云南锗业是国内唯一一家拥有完整产业链的锗行业公司，拥有包括大寨锗矿在内的7个锗矿山。从自有锗矿和含锗褐煤矿中提锗，锗产品销量全国第一，是目前国内最大的锗系列产品生产商和供应商，是全国唯一拥有锗矿开采、火法富集、湿法提纯、区熔精炼、精深加工及研究开发一体化产业链的锗业企业。

南大光电：公司MO源业务的主要应用，于生产LED外延片。近年来，MO源逐渐进入新一代太阳能电池领域如非晶硅薄膜太阳能电池、砷化镓太阳能电池等。此外，第三代半导体和新一代太阳能电池为MO源带来了新的应用场景，将给MO源行业的发展带来新的动力。

正帆科技：公司向下游客户销售特种气体为主的工艺介质，已具备合成、提纯、混配、充装、分析和检测等工艺能力，并经上述环节的组合开展生产活动，主要产品包括砷烷、磷烷、硅烷、混合气体，应用于集成电路、半导体照明、功率器件以及砷化镓太阳能电池领域的工艺中。

太阳能电池用对锗的需求主要来自于航空航天人造卫星领域和地面光伏产业，从空间运用拓展到地面应用是光伏电池发展历史主旋律。 

锗在光伏领域的应用具体体现在聚光电池与硅锗薄膜电池中，主要是用作砷化镓太阳能电池的衬底材料。砷化镓太阳能电池是第三代太阳能电池的代表，在太阳能电池产品中光电转换效率最高、科技含量最高、技术难度最高。

锗衬底砷化镓太阳能模组全球转换效率最高，可达40%以上。民用推广难度在于锗成本高以及大规模使用后砷的无害化处理，因此太阳能锗晶片增量主要在空间太阳能。砷化镓太阳能电池具有高效率、高电压、耐温性好等优点，在空间光伏领域锗晶片的不可替代性，决定了未来空间领域太阳能电池锗晶片的100%渗透率。

1、国内太阳能电池行业发展现状

2007-2008 年，我国连续两年成为全球太阳能电池产量最大的国家；截至2008年底，我国光伏发电累计装机总量已超过20 万千瓦、太阳能光伏产业规模已突破1,000 亿元，但我国的太阳能电站发电装机容量占全球比例不足1%。在产品结构上，目前国内用于发电的太阳能电池中仍以晶体硅太阳能电池为主，市场份额达90%；非晶硅薄膜太阳能电池发展迅速，市场份额占到6-7%；砷化镓等化合物太阳能电池和纳米太阳能电池等处于产业化初期阶段，目前市场份额较小，但未来发展空间较大。

2、进入砷化镓太阳能电池领域的主要壁垒 ：

进入砷化镓太阳能电池领域的主要壁垒有：技术壁垒、资本壁垒和客户资源壁垒。 1、技术壁垒 砷化镓太阳能电池制造技术是集物理设计、工艺实施、设备、测试于一体的综合技术，特别是三结砷化镓太阳能电池外延片需要生长数十层外延材料。电池生产过程的工艺实施需要解决多个关键技术难题，每一项技术的应用都对电池性能具有决定意义；对MOCVD外延炉及其他产品测试设备的掌握，同样影响着产品的生产效率与质量。每一个参数、每一项技术都是技术实力的积累与体现，没有足够的技术积累、没有足够的研发能力，是无法进入砷化镓太阳能电池领域的。 2、资本壁垒 太阳能电池行业产业链包括电池原材料制造、电池外延片生长、太阳能电池芯片、太阳能电池组件和太阳能光伏系统等多个阶段，每个阶段又有诸多工序，各道工序都需要专业甚至特制的设备、工具，建设完整的生产线投资巨大，外延生长所需的AIXTRON2800型号的MOCVD外延炉单台售价即超过人民币1,500万元，进入行业的资本壁垒明显。 3、客户资源壁垒 随着太阳能电池技术进步，电池寿命不断延长，先进入市场意味着将拥有更多的客户资源，替代成本较高也使得企业客户具有相当强的稳定性。空间用砷化镓太阳能电池因其用途特殊，客户高度集中，客户对太阳能电池制造企业都执行严格的资格认证与审核，同时由于保密的原因以及各国普遍对砷化镓太阳能电池实施禁运，取代特定客户现有的供应商难度极大，客户资源壁垒明显。

3、砷化镓光伏电池有着较优的转化效率，有明显的发展优势，应该成为一种有效的光伏发电途径，但是，目前在中国产业化方面并不理想，出现了一些问题和阻碍。主要有以下几个方面，

一是制备费用高居不下，据文献报道，砷化镓晶片的制备费用约10000$/m2，比常规的硅晶电池相比高出不少，当然，这是几方面的因素造成的，一方面，由于镓元素在全球的储量不多，大概在两百万吨左右（中国约占一半），而且开采难度大（一般为铝土矿的伴生矿），在当今号召降低高耗能投资的要求下（电解铝项目得到严格控制），短期内要扩大粗镓的生产比较难。

另一方面，由于半导体材料对纯度的要求很高，对半导体用镓的要求达到6―7个9，目前世界上掌握这样提纯技术的国家仅有美国、德国和日本少数几个，由于技术的垄断，对扩大再生产构成限制，总体上增加了制备费用。

二是砷化镓的另一个组分砷有毒，对于环境安全和生产工人自身身体安全都是一个不小的威胁，在没有得到有力技术保证的前提下，一般的企业也不愿往这方面投产。

第三，目前的砷化镓电池由于自身物理因素的限制（脆性），一般制成带衬底的薄膜电池，需要构造隧道结和防止形成寄生的p/n结[8]，这增加了技术的难度。

第四，由于砷化镓电池的高转化率，常把其制成高聚光电池，当然，这一方面可以缩小耗材，对于降低成本有利，但是也存在需要追日跟踪系统的问题，而且由于各地区的日照条件不一样据了解，目前对追日跟踪系统的要求也不一样，也增加系统的复杂度和实施的难度。

第五，国内市场这几年的注意力都集中在多晶硅市场，而且是进行的是一种90％以上原料依赖进口，90％以上产品依赖出口的一种模式，没有把注意力集中到本土化光伏发电推广，长此以往，整个光伏产业会缺乏动力需求，这对砷化镓电池产业的发展来说也是不利的。

第六，对于产业化来说，民众认可是很重要的，这些年来，对于砷化镓光伏电池，民众认知度不够，媒介和研究机构的宣传推广工作有些不力。

第七是国家政策，政策支持在光伏产业方面比较宏观，目前还没有做到对光伏电池行业进行分类别对待，支持产业发展，在成本竞争不具备优势的情况下，政策支持的不力使砷化镓产业化推进缓慢。以上这些原因的综合出现，对砷化镓电池产业的发展造成了障碍。

4、砷化镓太阳能电池利润水平的影响因素与变化趋势 ;

目前，砷化镓太阳能电池由于技术难度大、进入壁垒高，再加上用途特殊，需要严格确保产品性能，因此竞争较少，保持了较高的利润水平；影响利润水平的变化主要因素有市场需求与竞争状况、原材料价格变动情况、技术创新与进步的速度等，预计未来利润水平在一定时间内将保持稳定。随着技术进步的加快、原材料价格的下降，砷化镓太阳能电池的价格也将不断下降，从而将带动其应用范围的不断扩大，民用产品大规模采用砷化镓太阳能电池的时间也将大大缩短，因此未来砷化镓太阳能电池行业的整体利润规模有可能快速上升。

5、三结砷化镓太阳能电池外延片生产工艺流程

三结砷化镓太阳能电池外延生长采用金属有机物化学气相淀积（MOCVD）技术一次形成。以P 型单晶锗为基底，以三甲基镓、三甲基铟、三甲基铝、磷烷和砷烷为材料，采用P 型二茂镁、N 型硅烷作为掺杂源来生产，其过程与LED外延片基本一致