在江西南昌凱迅光電股份有限公司(以下簡稱“凱迅光電”)生產車間,工人們穿著防塵服,在各自崗位上忙碌著,生產井然有序地進行。“臨近年底,客戶訂單需求量大,大家都在加足馬力趕制生產。”凱迅光電常務副總經理潘彬說,公司主打產品LED芯片日產能可達5億顆,太陽能電池外延片等產品已應用在航天器等裝備上。
凱迅光電主要從事四元系LED外延片、芯片和高效砷化鎵太陽能電池外延片等產品的研發、生產和銷售,產品廣泛應用于航天、戶外大屏顯示、高清圖像顯示等領域。“多年來,公司始終堅持自主創新,不斷提升產品研發能力,增強市場競爭力,走出一條高質量發展道路。”潘彬說,2021年公司實現營業收入3.2億元。
瞄準專業領域
凱迅光電成立之初,就清晰確定了發展方向。“我們瞄準太陽能電池外延片、LED芯片領域,研發生產大尺寸高效太陽能電池外延片、先進的LED芯片產品。”凱迅光電董事長王向武說。
為提高企業創新能力,凱迅光電持續完善創新體系,著力打造“基礎研究+技術攻關+成果產業化+生產經營+人才支撐”全過程創新生態鏈,形成完善的創新研發生態,并通過加大研發投入、精進技術水平、深化產學研合作,不斷探索新技術,研發新產品。
公司科研人員深知,關鍵核心技術是要不來、買不來、討不來的。在太陽能電池外延片、LED芯片產品成功研發的背后,是科技團隊無數個日夜的艱辛付出。凱迅光電芯片部芯片總監白繼鋒頗為感慨:“從實驗室成果到產品量產,中間經歷諸多環節。我們的團隊在太陽能電池外延片、紅光LED芯片、Mini LED芯片等領域攻克了多項技術難題。有時,為了攻克其中一項難啃的硬骨頭,研發人員泡在實驗室反復試驗,連夜開會研究、討論、修改方案,不斷地調整參數,對產品一點點進行優化。”
“針對太陽能電池外延片和LED芯片兩大類產品,公司每年投入研發資金達1600萬元,還先后承擔了省、市級科技項目12項。”潘彬說。憑借豐富技術資源儲備、前瞻產品規劃和持續資金投入,凱迅光電取得了不少成果。截至目前,公司已獲授權專利53項,包括發明專利19項,實用新型專利34項。
突破研發難題
在凱迅光電產品展示廳,潘彬拿起一個長得像“光盤”的零部件遞給記者。“雖然看著挺硬,但拿著很輕、很柔軟。”潘彬說,這個看似平常的小薄片,就是6英寸高效砷化鎵太陽能電池外延片,能為航天器在太空正常工作提供可靠的電源保障。
據介紹,太陽能電池外延片的面積通常不足30平方厘米,厚度僅為0.1毫米到0.2毫米,太陽能電池外延片上最細的金屬線只有十幾個微米。薄片雖小,制成卻需要多道工序。
“我國航天器的空間物理電源系統一般使用4英寸高效砷化鎵太陽能電池外延片。而要降低航天器上物理電源系統的成本和提高應用中的可靠性,就必須增加太陽能電池外延片的直徑。”潘彬說。
公司迅速組織研發團隊結合深空探測器實際工作環境,對已有太陽能電池外延片進行改良和優化。潘彬介紹,因尺寸增加,制作工藝面臨挑戰,其中最大技術難點在于,高溫制作條件下保證外延片不發生翹曲。研發團隊一個一個參數試,一項一項實驗做,終于成功研發出6英寸太陽能電池外延片。
“我們已建成6英寸太陽能電池外延片生產線,生產的產品光電轉化率達到33%。”潘彬介紹,對于航天器來講,在同樣的電池容量情況下,電池外延片光電轉化率提高,不僅能夠提升太陽能電池的發電能力,還可以有效減輕航空器的重量。目前,公司正著手研制升級版的太陽能電池外延片,新產品研制成功后,光電轉換效率可達到34%。
拓展產業合作
“我們既注重技術創新能力建設,加強創新研發合作,又注重把技術優勢轉化為產品優勢、效益優勢。”潘彬說。
在產品生產過程中,凱迅光電還根據實際需要,對車間生產加工設備進行多處創新和改進,并增添先進生產設備。目前公司擁有超1萬平方米的現代化潔凈廠房,400多臺(套)先進外延生長和芯片制造等設備。
記者探訪公司生產車間,了解生產芯片所需工序和流程。經過清洗、蒸鍍、黃光、蝕刻等前段工藝程序,再通過切割、檢測及質檢,最后包裝成客戶所需的LED芯片。
憑借均勻性、一致性、可靠性等綜合性能方面的領先優勢,凱迅光電生產的四元系外延片、芯片等產品在質量和產銷量方面均處于國內領先水平,廣泛應用于數碼、點陣、顯示屏、交通信號燈等領域;生產的高效砷化鎵太陽能電池外延片達到了國際先進水平。
潘彬告訴記者,“目前公司訂單充足,生產經營情況良好。我們計劃在現有生產的基礎上,通過新項目投建、擴充生產線的方式,來滿足下游客戶對產品的需求,進一步鞏固和擴大企業在產業鏈中的地位”。
潘彬表示,接下來,企業將重點布局電池產品、Mini LED、反極性室外LED等市場空間廣闊的新型外延片和芯片產品,與產業鏈上下游企業加強產業生態合作,以創新賦能發展,不斷向高端化、多元化方向邁進。
來源:《經濟日報》