美国德州仪器所关注的太阳能电池用微型逆变器

　　Dave Freeman（美国Texas Instruments Inc., Semiconductor Group, High Performance Analog, Analog &Digital Power Control Products, System Engineering Manager）

　　“太阳能电池模块即将迎来一场大变革。对我们来说将具有大量的业务机会”。发出此言的是美国德州仪器（TI）负责太阳能电池相关业务的Dave Freeman。Freeman于2009年5月组建了专门从事太阳能电池业务的团队，笔者就今后太阳能电池产业动向对其进行了采访。

　　――太阳能电池模块的变革指的是什么？

　　原来是将多个太阳能电池模块串联后，再与逆变器连接。因此，存在着如果有因日照不均以及特性不均等导致输出功率下降的模块，整体的输出功率就会大幅降低的问题。

　　为了解决这一问题，今后各个太阳能电池模块可能会配备逆变器及转换器功能。这被称之为“微型逆变器”及“微型转换器”。这样可以通过对各模块的输出功率进行优化，使得整体的输出功率最大化。此外，与通信功能组合的话，还可用于监视各个模块的状态，检测出出现故障的模块。

　　――有望应用于哪些用途？

　　微型逆变器是在各个模块上全部配备上现有的逆变器功能。也就是说，从输出功率的优化到DC-AC转换均由模块来进行。从模块输出的功率为交流，可直接并入电网。由于施工容易，因此住宅及商用设施的安装企业应该有需求。

　　微型转换器对每个模块进行输出功率的优化和DC-DC转换，剩下的DC-AC转换则交由另外设置的逆变器完成。微型转换器定位于现有逆变器和微型逆变器之间。由于太阳能电池模块输出的功率为直流，因此可将产生的电力直接以直流状态用于为充电电池充电。未通电地区的无线通信基站等不接入电网的独立设施等存在需求。

　　此外，大型太阳能发电站也可能存在需求。大型太阳能发电站存在如何在数量庞大的太阳能电池模块中找出故障模块的问题。而配备有控制及通信芯片的微型转换器便有助于解决这一问题。由于微型逆变器的价格要高于微型转换器，因此难以导入大型太阳能发电站。

　　――普及微型逆变器及微型转换器目前都存在哪些难点？

　　难点在于成本、转换效率及可靠性。从目前的售价看，现有逆变器为60美分/W，而微型逆变器为1美元/W。如果能够达到同等以下水平，便希望实现普及。在逆变器部分的转换效率方面，目标是达到与现有逆变器相当的98％。而可靠性则要与太阳能电池模块相当，达到能够工作20年的水平。

　　如果这些难点得以解决，供货量便有望超过现有逆变器。美国iSuppli预测，原有逆变器的供货量2012年为130万～140万台，而微型逆变器和微型转换器的合计供货量2012年将达到约800万台。目前美国已有风险企业等多家企业对微型逆变器和微型转换器展开开发。

　　――对TI而言，会带来什么业务机会？

　　在现有逆变器中，用于功率转换的功率半导体的特性尤为重要。今后，除了功率半导体之外，对各模块的输出功率进行优化的控制IC，以及传递各模块状况的通信IC的重要性也将日益提高。而控制IC和通信IC正是我们擅长的领域。

　　另外，今后还将推动与智能电网的协作。我们也曾致力于智能电网领域，打算充分利用这方面的经验。

　　――TI为太阳能电池业务设立了什么样的体制？

　　我们以前也在从事太阳能电池芯片业务。结果，在现有太阳能电池逆变器使用的控制IC方面，获得了约30％的份额。不过，以前只是将太阳能电池视为众多应用之一。

　　2009年5月通过配置专门负责太阳能电池的工程师，建立了致力于太阳能电池的体制。另外还聘请了太阳能电池的工艺专家。这是因为工艺技术在与客户共同解决问题时十分重要。而且也有助于理解各种太阳能电池在特性上的不同。在太阳能电池以外的领域，我们尚未配置过工艺专家。

　　――请谈一下美国太阳能电池市场的状况。

　　目前，加利福尼亚州是美国太阳能电池需求的推动力量。该州2009年的年导入量约为350MW，相当于整个美国的一半。不过，今后2～3年该州的导入量增幅可能会下降。2009年比上一年增加150％，而2010年预计将出现减缓，仅比一年增加75％。另外，2011年预计将进一步下滑，仅比上一年增加10％。受其影响，美国整体的太阳能电池导入量增长也将在2～3年呈下降趋势。