光伏与半导体湿法设备（湿法工艺光伏设备）
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光伏发电的主要设备构成有哪些？
光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。主要由太阳电池板（组件）、控制器和逆变器三大部分组成，主要部件由电子元器件构成。太阳能电池经过串联后进行封装保护可形成大面积的太阳电池组件，再配合上功率控制器等部件就形成了光伏发电装置。
早在1839年，法国科学家贝克雷尔（Becqurel）就发现，光照能使半导体材料的不同部位之间产生电位差。这种现象后来被称为“光生伏特效应”，简称“光伏效应”。
1954年，美国科学家恰宾和皮尔松在美国贝尔实验室首次制成了实用的单晶硅太阳电池，诞生了将太阳光能转换为电能的实用光伏发电技术。
20世纪70年代后，随着现代工业的发展，全球能源危机和大气污染问题日益突出，传统的燃料能源正在一天天减少，对环境造成的危害日益突出，同时全球约有20亿人得不到正常的能源供应。这个时候，全世界都把目光投向了可再生能源，希望可再生能源能够改变人类的能源结构，维持长远的可持续发展。
太阳能以其独有的优势而成为人们重视的焦点。丰富的太阳辐射能是重要的能源，是取之不尽、用之不竭的、无污染、廉价、人类能够自由利用的能源。
太阳能每秒钟到达地面的能量高达800兆瓦时，假如把地球表面0.1%的太阳能转为电能，转变率5%，每年发电量可达5.6×1012千瓦小时，相当于世界上能耗的40倍。正是由于太阳能的这些独特优势，20世纪80年代后，太阳能电池的种类不断增多、应用范围日益广阔、市场规模也逐步扩大。
20世纪90年代后，光伏发电快速发展，到2006年，世界上已经建成了10多座兆瓦级光伏发电系统，6个兆瓦级的联网光伏电站。美国是最早制定光伏发电的发展规划的国家。
1997年又提出“百万屋顶”计划。日本1992年启动了新阳光计划，到2003年日本光伏组件生产占世界的50%，世界前10大厂商有4家在日本。
而德国新可再生能源法规定了光伏发电上网电价，大大推动了光伏市场和产业发展，使德国成为继日本之后世界光伏发电发展最快的国家。
瑞士、法国、意大利、西班牙、芬兰等国，也纷纷制定光伏发展计划，并投巨资进行技术开发和加速工业化进程。
世界光伏组件在1990年——2005年年平均增长率约15%。20世纪90年代后期，发展更加迅速，1999年光伏组件生产达到200兆瓦。
商品化电池效率从10%～13%提高到13%～15%，生产规模从1～5兆瓦/年发展到5～25兆瓦/年，并正在向50兆瓦甚至100兆瓦扩大。光伏组件的生产成本降到3美元/瓦以下。
光伏和半导体行业的区别
我从大学毕业后就就职于一家半导体生产企业，岗位是工程师。在这家单位我一直工作了将近8年时间。在第8年的时候我换了一份工作，背井离乡去了另一个城市，新单位所属的行业是光伏行业，也就是太阳能发电。一年后，因为个人的原因，我重新回到了家乡，又一次投入到了集成电路行业。
作为一个在半导体行业和光伏行业都曾有过涉猎的人，我乐于比较两个行业之间的优劣势，也希冀以这两大高新技术行业为缩影，折射出中国高新技术产业整体的发展现状。
严格上来说光伏技术可以算得上是半导体学科的一个分支，所以如果你是从半导体行业转到光伏行业，适应的时间比从其他行业转过来的要短的多的多。但是光伏行业又独立于半导体行业之外，因为它首先是新能源行业的一个分支，无论从最终的产品外形，用途还是其服务的终端领域都与半导体行业有着天壤之别。人们谈起光伏行业，更愿意强调的是太阳能发电是一种清洁可靠的新型发电方式，而不会有多少人在意其实太阳能发电的原理只是运用到了半导体物理中最基础的光电转换理论。在我看来，这更像是科学家在研究半导体物理时，突发奇想地，或者是不经意间地，想出来的点子。因此其技术复杂度还远不能与半导体行业相媲美。当然术业有专攻，近些年光伏行业也在不断挑战更高的技术壁垒，研究的方向也涉及到从上游晶硅到下游组件生产乃至最终的发电成套。所以单纯地讨论光伏行业和半导体行业孰优孰劣并没有太大意义。
单从发展前景来看，光伏行业可以算得上是现在为数不多的几个“朝阳产业”之一。当今世界，能源紧缺是所有国家共同面临的严峻问题，光伏行业可谓是顺应形势而生，太阳能“取之不竭，用之不尽”，可谓是大自然赐予人类最好的馈赠之一，没有理由不好好利用，况且光伏产品符合人们对于新能源的几大要求：低碳环保，可持续发展等，因此它能取得广泛的关注也在情理之中，在过去的20年间，光伏行业得到了突飞猛进的发展，这其中以中国大陆的光伏行业发展最为引人注目。
事物都有两面性，在光伏行业发展过程中，也出现了很多违背规律的现象和全球性的不平衡，主 要表现在：
1，人们在谈及太阳能发电时，往往夸大了最终的光伏产品组件的清洁无污染性，但有意无意地却都选择性忽视了以下事实：在整个产品生产链中，从上游的多晶硅生产到中游的电池片，都是一个高污染高能耗的生产过程，由于工艺的不成熟和法律法规的不完善，违规排放污染源的现象屡见不鲜。和半导体产业相比，虽然光伏行业生产使用到的气体、酸、碱等化学品种类要少一些，但是其对于污染源排放前的处理还很不规范。这一切都使得这个头顶着“清洁能源”光环的行业显得严重名不符实。明知污染严重，然而中国各地的光伏产业园仍然“忽如一夜春风来，千树万树梨花开”，最高峰时全国单生产电池片的厂家就有1000多家。究其原因，众所周知就是背后的经济利益在推动。因为在光伏行业曾经的巅峰时期，由于欧洲国家政府对光伏发电的大力支持，使得中国国内生产商的订单源源不断，厂商的利润率高的令人咋舌。高利润带来了高税收收入，因此各地政府在招商引资时也几乎完全忽视了背后的污染，这也埋下了一定的隐患。2011年晶科新能源的污染事件终于让人们开始警醒，也让普通民众开始关注这个行业背后存在的污染真相。
2，各地一拥而上的过度投资显然已经违背了经济发展规律。客观上来看，各地的投入和支持使得中国涌现了一大批在世界上都位列前茅的大型光伏企业如英利、赛维、尚德、天合光能等等，这也使得中国在光伏领域取得了在其他行业少有的世界领先的行业地位。但是大部分的投资显得功利性太强，目的性单一，缺乏高瞻远瞩的目光。由于不像半导体那样动辄十几二十亿的投资，投资一条小型的光伏电池片生产线往往只要上千万，但其收益率以及资金回收周期远优于半导体行业，极好的迎合了资本逐利的本性，这就导致很多资金从其他领域纷纷涌入，甚至连很多江浙一带原本是从事传统行业的私营业主也打破脑袋想要进入。但是这些人都忽视了一个问题：光伏市场的面还不够广，在国内市场没有充分打开的前提下，只有过度依赖欧美市场，这样带来的后果就是，所有中国企业都在分食同一块大蛋糕，由于选择面越来越广，欧美国家有了更多的底气与中国企业谈判，定价的话语权完全掌握在别人手里，而中国的企业能做的只是内耗。当然这还不是最严重的问题，更严重的是，由于对欧洲市场的严重依赖，所以当欧洲出现了百年一遇的金融危机时，我们的企业似乎完全没有了招架能力。2011年年中开始，德国西班牙意大利等一些欧洲国家就纷纷宣布将不再对光伏上网提供补贴，这也使得欧洲的订单锐减，美国却在这时候落井下石地提出了针对中国光伏企业的“反倾销反补贴”的所谓“双反”诉讼（另据了解近期欧洲国家也仿效美国提出了双反诉讼），反观国内市场却迟迟未能打开，这一切都使得整个光伏行业彻底陷入了有史以来最深的谷底。在这样的背景下，之前过度投入所导致的产能过剩效应很快显现，一些本来就是投机大于投资的小企业，因为没有技术上的优势，很快就面临了没有订单的困境，光浙江就有三分之二的小企业早早倒闭。大企业的日子同样不好过，在景气时期盲目的产能扩充竞赛，终于到了秋后算账的时候了。据悉目前排名靠前的几大光伏巨头的资本负债率最少的也在50%以上，赛维LDK的负债率甚至已经超过100%，到了崩盘的边缘。这一切的恶果，很大一部分原因都归咎于当初热昏了头的投资。
3，光伏产业的发展还存在着全球不平衡性。之所以说是全球不平衡，是因为高污染高能耗的产业链上中游都集中在以中国为代表的发展中国家，而真正最终的无污染的清洁应用大部分都在欧美等发达国家，所以虽然中国的光伏企业在这一轮光伏大潮中收获了一定的经济利益，但是从长远的眼光来看，真正获益的无疑是欧美国家，因为他们巧妙地将污染的源头转移到了中国，而将真正的清洁能源带到了自己国家，在未来的几十年里，这些静静地躺在山坡上或是屋顶的光伏组件将为这些国家带来源源不断的电力，而他们为此付出的仅是一张支票。而作为产品输出国的中国，他们的居民很长一段时间内仍然不得不面对火力发电厂里冒出的浓烟。这种不平衡在很长一段时间内都不会被打破，因此需要我们去深思如何去转换思路打破这种不平衡。
尽管中国的光伏行业面临了前所未有的危机，但危机也何尝不是机遇。有人认为，光伏行业危机反而给了整个行业反思和洗牌的机会，淘汰落后产能，整合优质资源是当务之急。此外危机也催生了光伏巨头们对于新技术研发的更大关注和投入，这在以前是不可想象的，光伏企业们逐渐意识到，只有研发出更高发电效率的电池组件，才能占领市场的制高点，才能存活下去。这种技术上的竞争是政府乐于看到的，这也更符合这个行业的发展规律。国家也注意到了光伏行业存在的困境，尽管在光伏行业的最高峰时，国家已经发出过了警惕光伏行业投资过热产能过剩的警告，但是当时没有多少人响应，现在这个时候光伏企业确实需要国家的帮助了。在国务院发布的十二五规划中，明确提出了光伏发电装机容量的目标，这也算是给飘摇中的光伏行业送去了一丝希望。所有光伏企业都在期待着。我也一直在关注着这个行业的新动向。不管怎样，光伏行业始终是一个前景光明的行业，现在经历的一个阵痛期只是它必然会经历的一个阶段，只要度过了这个艰难的时期，必将重新焕发生机。
说完了光伏产业，我再来说说我更为了解的半导体行业，也叫集成电路产业。这个行业也分上中下游，所不同的是上游是集成电路设计，这一点是光伏行业所没有的，光伏行业的所谓上中下游，纯粹是针对于生产而言。中游是芯片生产，下游是封装测试，中下游都偏向于生产制造，所不同的是芯片生产的技术含量更高。本人不才，没有能力进入要求更高，待遇更好的设计类企业，而是从事的是中游芯片生产相关的工作。
半导体芯片的生产过程与光伏产业中电池片的生产颇为类似，都是在硅基片上（也有一些光伏电池片不是以硅片为基础的，但不是主流）掺入一些杂质，然后对硅片进行一些处理，利用硅这种半导体的特性，实现各种电学表现。所不同的是，光伏电池片的处理工艺较为简单，往往10几个步骤就可以完成整套流程的生产，而半导体芯片的生产工艺要复杂的多得多，往往一颗芯片的生产步骤要多达几百上千步，可以说两者不是在一个数量级上的。而且半导体工艺的复杂程度之高，对产品和环境要求之苛刻，对于工作人员的要求之严格，涉及到的相关学科之多是光伏行业远远不能比拟的。这里面的细节无法用一片短短的文章就可以细说，感兴趣的同学可以自己去了解。
正是因为有了以上特点，半导体行业的软硬件投入是十分惊人的，需要大量的资金，因此它也可以算得上是“有钱人玩的游戏”。当下投资一个8英寸芯片厂所需要的资金在10亿美元左右，而投资一个12英寸芯片厂所需要的资金则将高达30亿美金。这远远不是一般投资人可以承受的。半导体行业对于电子工业来说是源头，因此历来各个国家都非常重视，针对其投入大的特点，一般各国政府都会以各种形式的补贴来表示支持。
虽然投资巨大，但是半导体行业的利润率却远远不及巅峰时期的光伏行业。事实上，半导体行业也曾有过辉煌的年代。在20世纪70年代，当台湾张仲谋创立了世界上第一家以纯晶圆代工模式为主的半导体工厂台湾积体电路有限公司（台积电）时，半导体工业迎来了一个发展的高峰，这种全新的模式解放了设计公司，因为他们无需再烦心于要投入巨资建立生产线，却又没有足够的量而导致机台利用率低的窘境，因此受到了极大的欢迎，订单源源不断。当时台积电的利润率大概与光伏行业相似，员工的待遇也是惊人的好，曾有年终晚会抽奖送出一亿元股票的故事。当年台湾年轻人都以进台积电赚大钱为目标。在台积电取得了巨大成功后，半导体代工厂如雨后春笋般在台湾地区出现，继而也发展到了世界其他国家，这也必然使得市场被分摊，各家的竞争也愈加激烈，因此利润率的下降也是情理之中的事情。从这点上来说，半导体行业也曾经历过和光伏行业目前所面临的一样的历史阶段。但两者在相似中又有一些本质上的区别。
首先半导体行业由于前文所讲到的原因，从一开始就注定它是一个高投入的产业，因此投资这个产业必然是慎之又慎的，必然是做了大量前期准备后的决定，而生产工艺的复杂性使得客户，也就是设计企业，不会轻易地转换供应商，因为这对于他们来说也是一个巨大的风险。这里再稍稍补充介绍一下，其实对于上游的相关设计企业来说，如何尽快将产品推向市场，占据市场先机是他们一直要考虑的问题，否则就很难在市场上立足。因此选择一个好的晶圆厂作为合作伙伴是一件非常重要的事情，而一旦这种合作关系稳固下来，就说明晶圆厂已经根据设计企业的要求做了从投片到最终出产品中间几百乃至上千道工艺的调试，保证了每一道工序都符合要求，这个过程需要花费漫长的时间，有的甚至要花几年的时间。因此如果突然中途更换合作伙伴，则意味着所以一切都要从头再来，而且还要背负着结果存在很大不确定性的风险。这对于以市场时机为导向的设计企业来说，将是灾难性的。而光伏行业的门槛低，除了几家光伏巨头之外，其他各家公司的背景可谓鱼龙混杂，产品技术相对简单，几乎每家的产品都没有太大的差异，工艺调整起来也没有那么复杂，因此客户更换供应商也更容易，这也是为什么光伏企业容易倒闭，而很少听到半导体企业特别是半导体晶圆制造厂倒闭的案例。
其次从市场需求的角度来说，半导体行业作为电子工业的源头，目前为止还没有其他可替代品，因此它的地位是稳固的，半导体产业通常都是一个国家的支柱产业，中国大陆在这方面的起步较晚，但是政府的重视程度却不亚于世界上任何一个国家，虽然和半导体发达国家还存在很大的差距，但在国家的强力支持下这种差距正在逐步缩小，也涌现出了像中芯国际这样世界级的大公司。当今正是各类电子产品层出不穷的年代，全球各大厂商如苹果，三星等公司推出的各类新潮产品不断这吸引着消费者的眼球，各种新技术推层出新，这也推动了半导体工业的发展，因为电子产品中最核心的各类芯片就是源自于半导体工业，这其中最著名的代表之一就是著名的半导体大厂英特尔。个人认为如果没有英特尔生产的CPU，世界的发展速度将至少减慢30年。半导体工业的发展也始终遵循着著名的摩尔定律，从当初的4英寸、6英寸，8英寸发展到现在的12英寸，18英寸，工艺节点也从0.25微米,0.13微米发展到了90纳米，45纳米，22纳米，并且还在向更高的原子级别迈进，除此之外，一些新技术如石墨烯等也如小荷初露角，因此可以预见的是，半导体仍将持续发展很长一段时间，直到更新的技术出现。而反观光伏行业，虽然从本质上来说，这是一种很有前景的行业，但是它并不具备半导体行业那种舍我其谁的行业地位，换句话说，光伏行业并不是新能源替代旧能源的唯一选择。除了太阳能，风能，生物能，核能以及近来比较热门的页岩气等都是比较有前景的能源。因此光伏行业如果想要脱颖而出，必须体现出技术优势，成本优势，环保优势，效率优势。而这些恰恰确实光伏行业目前所缺乏的。因此，如果不是欧美国家的巨大市场需求，以及日本地震对于核能的打击等一系列原因，光伏行业在中国的发展绝不会这么迅猛。高速发展掩盖了原本应该作为行业基石的技术的薄弱性，因此当受到猛烈冲击时，光伏行业外表光鲜亮丽的大厦崩塌离析也是必然的。
光伏晶体何半导体晶体设备有什么不同
金属的导电机制：
金属导体内部存在大量的可以自由移动的自由电子，这些自由电子在电场力的作用下定向移动而形成电流，使金属能够导电。
半导体的导电机制：
半导体中有自由电子和空穴两种承载电流的粒子（即载流子），使半导体导电
离子晶体的导电机制：
离子晶体不导电，熔化或溶于水后能导电。离子晶体中，离子键较强，离子不能自由移动，即晶体中无自由移动的离子，因此离子晶体不导电。离子化合物溶于水时，阴、阳离子受到水分子的作用后变成了自由移动的离子（或水合离子），在外界电场作用下，阴、阳离子定向移动而导电。
至纯科技有投资的价值吗？
至纯科技成立于2000年，为高端先进制造企业特别是半导体制造企业提供高纯工艺系统解决方案。2017年，我们将利用现有的技术优势，专注于半导体制造业清洁设备的开发，正式进入半导体设备行业。2018年收购博汇科技100%股权，进入光传感器领域。2019年，公司完成对100%珐成制药的收购，进入生物制药领域。
公司是中国高纯工艺系统的龙头企业，主要负责气体、液体、化工、废弃物处理高纯系统的设计与建设，半导体制造、LED、光伏、制药等下游客户。2019年，公司高纯工艺系统收入6.37亿元，同比下降-5.51%，占总收入的65%。业务规模下降的主要原因是公司在湿法工艺部门的研发上投入了大量的资源。近两年高纯流程系统业务的策略是适当降低收入增长率，提高收入质量，增加国内相关系统的研发空白。2019年，公司高纯工艺系统新业务订单约8.8亿元。
随着半导体行业的发展，公司实现了从LED/光伏/医药到半导体的完美转型。正是由于晶圆厂的快速建设和高纯系统在晶圆厂中的重要作用，纯技术充分利用其在高纯系统领域积累的技术和经验，大力拓展半导体业务，实现从LED/光伏/医药的主营业务转型从工业到半导体工业。2015年开始研发湿法工艺设备，2016年成立院士工作站，2017年成立独立半导体湿法事业部。中芯国际等在2018年获得订单的用户的首批设备基本完成交付，中芯国际已投入使用6台设备。到2019年底，公司已接到近40个正式订单，完成了包括湿腐蚀、清洗、金属剥离、晶圆回收等工艺在内的近20个设备安装。2019年，湿法设备新增业务订单约1.7亿元。近年来，非洲大陆每年的湿式清洗设备空间约为15亿美元。随着下游需求和公司产能的爆发，公司清洗设备出货量预计在未来几年将实现快速上涨。
公司围绕半导体核心技术，在上市三年内完成“半导体+生物制药+光电子”三大板块的战略部署。公司现有五个事业部，其中高纯工艺系统(BU1)、湿法工艺设备及晶圆再生服务(BU2)、电子材料及元器件(BU3)均服务于半导体行业。产品和服务完全符合“新厂房建设-产能攀升-生产运营-技术升级”的不同生命周期。目前，公司高纯度工艺系统已进入中芯国际、华红、施兰威、长江仓储、昌鑫仓储、海力士、三星、台积电等一线客户。在湿式清洗设备方面，公司制定了槽式和单片两大技术路线。2019年新增客户包括华虹集团、华为、中车、台湾力晶、瀚天等。
