上海绿色制造展关注到在推动能源绿色转型的浪潮中，光伏技术的每一处精进都意义非凡。近日，一项名为“高性能TMBS稳定量产”的半导体技术入选年度绿色技术创新案例，它将目光投向了光伏系统中一个关键但常被忽视的部件——整流芯片，通过底层半导体技术的突破，为提升光伏系统整体效能与可靠性提供了新的解决方案。

 超越传统：TMBS技术重塑光伏系统“电能阀门”

TMBS，即沟槽式MOS势垒肖特基二极管，是一种先进的半导体功率器件。在光伏发电系统中，它如同精准控制电流方向的“智能阀门”，主要应用于光伏逆变器的直流输入端，负责将太阳能电池板产生的直流电进行整流和调节，其性能直接关系到电能转换的效率和系统的稳定。

与传统肖特基二极管或普通PN结二极管相比，高性能TMBS技术在结构上实现了根本性革新。它采用了深槽刻蚀与填充工艺，在硅片表面构建出微观的沟槽阵列。这一设计极大地增加了器件的有效导电面积，同时将电场优化分布，从而带来了两大核心优势：

1.  更低的正向压降：电流通过器件时产生的能量损耗（表现为热量）显著降低，意味着在同等条件下，更多的电能被有效输出，而非浪费在发热上，直接提升了系统的整体发电效率。

2.  更高的反向击穿电压与更软的反向恢复特性：这增强了器件抗击电压浪涌等异常情况的能力，使得光伏系统在复杂电网环境下运行更加稳定可靠，减少了因器件失效导致的系统停机风险。

 技术攻坚：从芯片设计到稳定量产的精益之路

将高性能TMBS的设计蓝图转化为能够稳定、大规模生产的高可靠性芯片，是一项涵盖芯片设计、制造工艺和封装测试的系统工程。

   精准的芯片设计与工艺优化：技术的成功依赖于对沟槽深度、宽度、掺杂浓度等参数的精准设计与控制。研发团队需要在其6吋、8吋乃至12吋的特色工艺平台上，通过计算机辅助设计与模拟，反复优化元胞结构和终端技术，确保在提升性能的同时，兼顾制造的可行性与良率。先进的薄晶圆加工等技术，进一步减少了硅材料的使用，实现了全生命周期的碳减排。

   满足个性化需求的模块封装：为了适配不同光伏逆变器厂商的拓扑结构和应用需求，TMBS芯片需被封装成不同的模块形式。这要求封装技术不仅提供良好的电气连接、机械保护和散热能力，还需要在热阻、寄生参数等指标上进行优化，以确保芯片的优异性能能够在最终的模块产品中得到完美发挥，满足头部客户对高功率密度和高可靠性的追求。

 绿色效益：微观芯片驱动宏观减碳

高性能TMBS稳定量产所带来的绿色效益是双重的。

首先是直接的能效提升。当千万个TMBS器件工作在光伏电站中，其降低的每一点导通损耗累积起来，将带来可观的额外发电量。这意味着在同样的日照条件下，电站可以输出更多清洁电力，从使用端减少了化石能源的消耗。

其次是全生命周期的碳减排。从设计上对材料和能源使用的优化，到制造过程中对资源消耗的精确控制，再到产品长期运行带来的高效节能，该技术践行了“从摇篮到摇篮”的绿色设计理念。

上海绿色制造展了解到这项技术的规模化应用，标志着半导体技术与绿色能源产业的深度融合迈上新台阶。它证明，在追求光伏降本增效的道路上，不仅需要关注电池片本身的光电转换效率，那些隐藏在逆变器中的基础电子元器件，其技术突破同样是驱动整个产业升级、加速能源转型不可或缺的关键力量。

来源：华润网

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