機遇與挑戰：

• 有效的收集和開拓新能源的新應用會為半導體廠商開拓新的價值增長點

市場數據：

• 爭取到2020年使中國“非化石能源”占一次能源消費比重達15%左右
• 太陽能充電器降低成本進入消費市場
• 預計
  ，2012年全球用於太陽能係統的逆變器出貨量將增長到950萬個

國家主席胡錦濤去年9月在聯合國氣候變化峰會上曾表示，爭取到2020年使中國“非化石能源”占一次能源消費比重達15%左右。據稱在《新能源產業振興發展規劃(草案)》中指出：“到2020年，新能源發電占電力總裝機容量的比重達15%，其中太陽能發電裝機規模在2011年
、2020年分別達200萬千瓦和2，000萬千瓦。值得注意的是，太陽能發電2020年裝機目標比國家之前提出的規劃目標提高了9倍。”市場調研機構拓
？預估2010年中國太陽能發電市場需求將達6。2億美元，高達138。5%的年成長率亦可看出其發展潛力。

廣闊的市場推動廠商拚命降低太陽能發電的成本，其中最簡單的方法就是提高太陽能電池的光電轉換效率。但目前太陽能光電轉換效率能實現商業化量產的大部分還不超過20%，雖然有著很大的提升空間，但受限於基礎材料的限製其提升進展非常緩慢。審視交流發電應用的核心環節：太陽能電池板、太陽能充電控製器、蓄電池和逆變器
，我們發現留給半導體廠商的機會集中在充電和逆變環節。

1。太陽能充電器：成本降低，進入消費市場

太陽能充電器已經現身消費市場。回顧2009年出現的一些產品
，包括Novothink公司售價70美元、獲得蘋果授權的iPodtouch和iPhone太陽能充電器“Surge”，內置電池的容量是1500mAh，在充電2個小時候後
，可在3G網絡下提供30分鍾的通話時間、在2G網絡下提供60分鍾的通話時間。其它的類似產品還有很多，例如iCharge是一款小巧且便於攜帶的多功能的太陽能充電器，可以通過3種方式蓄電；勁量太陽能充電器的電池板可以翻轉折疊，提供有USB充電接口，包括2節AA充電電池在內的充電器售價在50美元以內
；一些國產的通過USB接口給手機、PSP遊戲機充電的便攜太陽能充電器集中在200元～500元不等。

太陽能充電器能以低成本進入消費市場，半導體公司功不可沒，麵向太陽能的充電IC在效率、可靠性、穩定性等方麵都有創新。淩力爾特公司(LTC)麵向太陽能電源的單片式降壓型電池充電器ICLT3652就運用了一種創新的輸入電壓調節環路
，該環路負責控製充電電流，旨在將輸入電壓保持在一個編程的電平上。當把LT3652連接至一塊太陽能電池板時
，輸入調節環路將把電池板保持在峰值輸出功率。LT3652可接受4。95V至32V的寬輸入範圍和具有40V絕對最大額定值以增加係統裕度。輸入電壓調節環路還允許在采用不良穩壓電源的情況下(此時，在過流條件下輸入有可能發生崩潰)實現優化充電。

基本型的充電控製器設計用於保護電池免受過充或欠充影響，並防止反向電流。脈寬調製(PWM)型控製器會控製對電池充電的電量，並可實現涓流充電，從而保護電池並延長使用壽命。支持最大峰值功率追蹤(MPPT)功能的控製器能對太陽能電池不斷變化的V/Itexingquxiantigongbuchang，youhuataiyangnengdianchidegonglvshuchu
，tigaonengxiao，bingshixudianchichongdianzhiyouhuadianliang。ansenmeibandaotizhenduitaiyangnengbandianchichongdiankongzhiyingyongjiejuefangan

，hexincaiyongCS51221增強型電壓模式PWM控製器，支持最大峰值功率追蹤，輸入電壓為12至24V，輸出電流為12V@2A
，並提供可調節逐脈衝限流
、輸入欠壓鎖定和輸出過壓鎖定等保護特性。該控製器提供輔助輸入端，用於遠程傳輸和監控
；能夠適應功率高至90W的太陽能板應用。

2。逆變器：技術/市場皆成熟

在太陽能係統中，逆變器把直流電變成交流電，當照明負載為直流時無需使用(如LED照明)
，而照明負載為交流負載時必須使用。考慮到太陽能光電轉換效率的低下，通過太陽能電池板獲得的電力“來之不易”，這更凸顯了逆變器轉換效率的重要。在逆變器領域，成熟的技術使得眾多廠商的逆變器轉換效率均高達90%以上
，包括TI
、飛兆、安森美

、英飛淩以及眾多本土電源廠商等。

此(ci)外(wai)，多(duo)數(shu)獨(du)立(li)型(xing)太(tai)陽(yang)能(neng)發(fa)電(dian)設(she)備(bei)工(gong)作(zuo)環(huan)境(jing)偏(pian)遠(yuan)且(qie)惡(e)劣(lie)，這(zhe)就(jiu)要(yao)求(qiu)逆(ni)變(bian)器(qi)能(neng)在(zai)惡(e)劣(lie)的(de)使(shi)用(yong)環(huan)境(jing)及(ji)較(jiao)少(shao)的(de)維(wei)護(hu)條(tiao)件(jian)下(xia)長(chang)期(qi)穩(wen)定(ding)工(gong)作(zuo)，因(yin)此(ci)很(hen)多(duo)逆(ni)變(bian)器(qi)也(ye)添(tian)加(jia)了(le)電(dian)路(lu)短(duan)路(lu)保(bao)護(hu)
、欠壓保護、過流保護、反接保護及雷電保護等功能。

太陽能係統廣闊的應用需要使用更多的逆變器，這為眾多從事電源IC和元器件廠商帶來巨大的機會。iSuppli公司預計，2012年全球用於太陽能係統的逆變器出貨量將從2008年時的723
，329個增長到950萬個。

太陽曬亮LED照明

LED近幾年來已經得到了非常廣闊的應用，包括背光源
、室內外顯示屏及照明等
，在LED驅動IC的市場上，但凡涉及電源產品線的半導體廠商，基本都陸續不斷的推出從低功率到大功率的多種LED驅動產品。

之前人們對半導體綠色照明的概念停留在LED照明，隨著LED發光效率的提升以及成本的下降，LED照明的普及率大幅提升。現在，太陽能電池新能源的普及，使得我們可以用半導體發電，半導體控製電路和半導體LED光源組成的一個真正綠色且智能的照明係統。
[page]
節能的LED

，再加上潔淨能源的太陽能更是組成了誘人的前景
，而且技術的成熟也使得成本急劇下降，甚至網絡上銷售的迷你太陽能LED手電筒才幾十塊錢。而且
，更大範圍的，我們發現太陽能路燈越來越普及。

太陽能路燈普及的很大一部分原因是因為安裝簡單
，插在路邊就可以了，而不像采用交流電的路燈那樣需要鋪電纜
、建造變壓房等。不過，不同於其它電源供電的LED(如交流電)，太陽能板供電的LED有著特殊的要求，比如太陽能LED路lu燈deng所suo用yong的de蓄xu電dian池chi輸shu出chu電dian壓ya不bu穩wen定ding，這zhe就jiu需xu要yao解jie決jue恒heng流liu驅qu動dong的de問wen題ti
，專zhuan門men的de解jie決jue方fang案an包bao括kuo上shang海hai龍long茂mao微wei電dian子zi公gong司si和he龍long鼎ding微wei電dian子zi公gong司si合he作zuo完wan成cheng的deSLM2842模塊，美國國家半導體公司的離線式恒流控製驅動器等。

天tian氣qi原yuan因yin決jue定ding了le太tai陽yang能neng供gong電dian的de不bu穩wen定ding性xing
，因yin此ci還hai有you一yi種zhong方fang案an，那na就jiu是shi交jiao流liu市shi電dian和he太tai陽yang能neng的de混hun合he供gong電dian方fang式shi
，但dan這zhe留liu給gei設she計ji師shi的de挑tiao戰zhan是shi，如ru何he在zai不bu穩wen定ding的de輸shu入ru下xia設she計ji出chu高gao效xiao率lv的de可ke自zi動dong調tiao光guang的deLED路燈解決方案？LED路燈一般需要超過25W功率，具體視需要照明的範圍和安裝的高度而定
，Arrow開發的基於交流市電輸入的LED路燈解決方案選擇了Cree的照明級XLampMC-ELED
、NXP的PFC控製器和反激控製器SSL1750、以及TI的DC/DC恒流控製器TPS40211，完美解決了這個問題。其中，XLampXR-ELED是一個照明級的多芯片模組

，每瓦流明數可以達到107
；NXP的SSL1750是一款適合用於驅動25W到250W的LED照明應用的開關電源控製器IC；SSL1750集成了PFC控製器和反激控製器

，使得AC/DC轉換的效率在90%以上

；TPS40211是一個寬輸入(4。5V到52V)

、非同步升壓控製器。

控製器主要用來控製蓄電池充電和蓄電池向LED供電。控製器在保證LED恒流工作的同時
，也會監測LED的狀態以及控製工作時間長短。連續陰雨天以及蓄電池電能不足的情況下
，控製器會發出控製信號來啟動外部的市電供電係統，保證LED的正常工作。整個控製器的控製是通過一個MCU來實現
，MCU的主要工作包括以下幾點：一是采用MPPT算法來優化太陽能電池板工作效率；二是針對蓄電池不同狀態采用合適的充電模式

；三是保證LED驅動電路的恒流輸出；四是判斷白天黑夜並以此來切換蓄電池充電和放電模式；最後就是提供監控保護、溫度監測

、狀態輸出和用戶控製輸入檢測等功能。在多種MCU方案中

，意法半導體更是推出完整的基於STM32MCU的太陽能LED街燈方案。

目(mu)前(qian)
，大(da)多(duo)數(shu)太(tai)陽(yang)能(neng)逆(ni)變(bian)器(qi)隻(zhi)能(neng)從(cong)太(tai)陽(yang)能(neng)電(dian)池(chi)板(ban)的(de)某(mou)個(ge)最(zui)佳(jia)位(wei)置(zhi)對(dui)電(dian)池(chi)板(ban)的(de)整(zheng)體(ti)效(xiao)率(lv)進(jin)行(xing)優(you)化(hua)。這(zhe)種(zhong)優(you)化(hua)方(fang)法(fa)嚴(yan)重(zhong)製(zhi)約(yue)了(le)太(tai)陽(yang)能(neng)發(fa)電(dian)係(xi)統(tong)的(de)效(xiao)率(lv)。美(mei)國(guo)國(guo)家(jia)半(ban)導(dao)體(ti)SolarMagic技術將為太陽能光伏係統帶來革新。SolarMagic並不是單體IC
，其外形為模塊形狀，尺寸為10×12cm左右。該技術能夠智能管理太陽能光伏(PV)電池板電量，可監察並優化每塊電池板的發電量，讓它們能以最佳的功率點去運行，並改善電池板中的電流流向。通過采用SolarMagic技術，太陽能發電係統可挽回50%以上因輸電失配或陰影遮蔽而損失的發電量。

前景展望

半導體產業的進步，把手機、PC等變成了普遍的必需品。雖然目前來看新能源的利用成本有時候並不遜於傳統能源，例如與現有的電力成本相比
，太陽能/風能的發電成本要高出數倍。但毋庸置疑
，新能源已經明顯上升到了國家戰略的高度，技術的進步必然也會把新能源變成類似手機和PC一樣普遍的必需品。

所有跡象表明新能源將是近代基於低碳經濟的一場技術革命。可以預見
，2010年必將是圍繞新能源大做文章的一年，不僅僅是太陽能/風能發電、新能源汽車、新能源照明、還(hai)有(you)更(geng)廣(guang)闊(kuo)的(de)應(ying)用(yong)等(deng)待(dai)我(wo)們(men)去(qu)挖(wa)掘(jue)。未(wei)來(lai)新(xin)能(neng)源(yuan)產(chan)業(ye)的(de)價(jia)值(zhi)鏈(lian)將(jiang)圍(wei)繞(rao)新(xin)能(neng)源(yuan)收(shou)集(ji)和(he)新(xin)能(neng)源(yuan)利(li)用(yong)，更(geng)有(you)效(xiao)的(de)收(shou)集(ji)和(he)開(kai)拓(tuo)新(xin)能(neng)源(yuan)的(de)新(xin)應(ying)用(yong)會(hui)為(wei)半(ban)導(dao)體(ti)廠(chang)商(shang)開(kai)拓(tuo)新(xin)的(de)價(jia)值(zhi)增(zeng)長(chang)點(dian)。