上周全球半導體產業巨頭英偉達(Nvidia)公布季度業績,上季營收按年增長約2.65倍、按季升22%至221億美元,遠遠超出市場預期,可見半導體產業已發展蓬勃,亦成為引領環球科技進步的中流砥柱。由於人工智能(AI)風氣席捲全球,半導體作為人工智能AI芯片不可缺少的原材料,其需求亦隨著AI熱潮而水漲船高。與此同時,能源需求的不斷增長以及半導體技術的快速發展,亦形成了相輔相成的作用,使得半導體與能源產業之間的關係日益緊密。
半導體技術在能源領域中發揮了重要的作用。以太陽能電池板為例,太陽幅射之所以可轉化為直流電,便是透過太陽能電池板上的半導體材質形成光伏效應所產生。隨著太陽能行業正急速發展,半導體技術的改進對於提高太陽能轉換效率和降低成本至關重要。
此外,半導體材料也被廣泛應用於節能照明技術,LED燈內部的發光組件正是採用發光二極體,當電流通過此半導體時,將與內部芯片產生反應,從而形成不同顏色的光線。相比起傳統照明技術,LED燈具有更高的效率和更長的使用壽命,令能源消耗量大幅降低。
除了直接應用作能源設備材質,各種能源行業需求也推動半導體技術持續錄得創新及突破。資料中心和雲計算等能源密集型行業,運作時需要大量電力供應和高效的運算能力,半導體技術的不斷發展,尤其是製程技術的進步,提供了高效及更節能的處理器和存儲器件,不但令生產力大大提升,亦為新興能源領域發展奠好根基。半導體與能源的結合令行業間之競爭更趨激烈,筆者估計半導體勢必主導能源領域未來走向。