在大规模生产中,产品稳定性非常重要,真正要达到较高的光电转换率,对于硅材料质量以及工艺技术水平要求都很高,而设备的可靠性、自动化程度又直接影响企业的竞争力,今后设备将以提高电池转换效率、降低生产成本、节能环保为发展目标。
工艺水平影响转换效率
影响太阳能电池转换效率的因素很多,包括太阳能光强、电池的材料、工艺水平等。不同的工艺水平,电池的效率自然也不同,一般来说设备越是先进工艺就越优秀,电池效率就越高。典型的例子就是SiN:H减反膜以及倒金字塔结构,一块电池如果不采用这两种工艺,效率差别会很大(大概8%左右)。实际生产中典型的工艺有:尚德的“Pluto”,晶澳的“Maple”,英利的“熊猫”等等。
经过数年的艰苦努力,我国光伏设备企业已具备太阳能电池制造整线装备能力,可提供10种太阳能电池大生产线设备,扩散炉、等离子刻蚀机、清洗/制绒机、石英管清洗机、低温烘干炉已在国内生产线占据主导地位,管式PECVD、快速烧结炉和进口设备并存但份额在逐步增大,全自动丝网印刷机、自动分捡机、平板式PECVD已替代进口。组件生产用的层压机等在行业获得广泛应用。单晶炉、多线切割机已出口,45所生产的DXQ-601型太阳能多线切割机已批量进入国内材料加工企业,切割硅片TTV指标小于10微米;太阳能电池片印刷线也已在国内知名厂家的生产线上与国外设备并线使用。这两种设备的成功开发,打通了单晶硅电池生产线的任督二脉——— 所有设备都实现了国产化。
随着多晶硅电池片制绒工艺的发展与技术进步,结合市场对设备性能、工艺性的要求,45所联合国内知名电池片生产厂家和电池工艺研究单位,正在研制适应工艺发展、具有高性价比的多晶硅槽式制绒设备。该设备采用传统槽式批处理概念,引入新的制绒工艺,在保证产能、工艺性的前提下,极大地降低了用户采购设备及工艺运行的成本,比传统工艺制成的电池片平均转换效率提高0.2%,达到行业领先水平。2011年下半年该设备将推向市场,接受用户的考核,打破国内在线式酸洗制绒设备由国外大企业控制的局面,推动先进工艺技术的物化,实现产品的自主创新和技术进步。
开展技术创新实现合作双赢
作为设备企业,我们始终与客户保持密切联系和沟通,加强新工艺、新技术的研制开发,不断提升设备的工艺适应性,开展技术创新,提高设备工艺物化,从设备和工艺两方面来提高转换效率,降低光伏成本。在与客户合作中,我们深深体会到设备和工艺对提高转换效率、降低光伏成本起到的重要作用,客户用我们的制绒清洗设备已生产出转换效率超过18%的合格产品;用我们的太阳能多线切割机切出的硅片出片率已达到99%;用我们的太阳能电池片印刷线生产效率达到1500片/小时,碎片率也小于进口设备,替代了同类型进口设备,满足了生产线工艺要求,为客户降低了采购成本,同时又提供了高效、方便、快捷的售后服务,保证了客户生产线的需要,实现了合作双赢。
生产规模化和自动化设备,是国内光伏设备企业的当务之急。目前,在硅片加工设备中单晶炉以优良的性价比占据了国内市场的绝对统治地位并批量出口亚洲,45所生产的DXQ-601型太阳能多线切割机已批量进入国内材料加工企业,并以月均销20台的发展势头抢占国内市场,成为目前太阳能设备中的一大亮点,打破了国外多线切割机统领材料市场的局面,为国产设备争得一席之地。全自动太阳能印刷线已在国内知名企业生产线上使用,受到了客户的好评。
更新观念提高产品质量
45所凭借近30年的摸爬滚打,总结出一套经验:做设备,必须先进行应用工艺研究,必须了解生产线对设备的要求。即一个是数字化过程,一个是实物化过程。数字化过程就是设计过程,怎么拿出好的设计方案和设计图纸,实物化过程就是把设计忠实地再现出来。所以45所从过去的单纯研究设备,变成现在的研究生产出来设备后要做什么以及设备的应用环境,并及时与客户沟通。通过实践我们发现,这样做的效果非常好,生产出来的设备马上就能进入生产线使用。
了解了客户需求后再进行工程设计,45所提炼了6大共性技术即6大模块:运动控制、机械视觉技术、自动化设备中的物料传输和工作台、精密零部件的结构、软件平台、优化和制造技术(光机电算一体化的系统),正是有了这种积淀,45所始终站在光伏设备领域的最前沿。
随着太阳能光伏行业的不断发展,45所发挥研究所在研发方面的优势,积极跟踪生产工艺的发展,不断改进和提高设备的工艺适应性,适应市场的发展及工艺的要求。对于设备的研发我们始终坚持:
设备研发要与工艺开发挂钩,设备研制与工艺开发要紧密结合。将设备的研制开发与用户单位的工艺研究联系起来,使一些高水平的工艺技术和设备研制相结合。更新观念,提高产品质量。在设备研制过程中,零部件配套要走向社会化、国际化,以利于专业化配套和同国际标准的接轨。实施品牌战略,建立健全市场营销体系和售后服务体系。跟踪国外先进技术和设备发展新趋势,提高自主创新能力。加强与国内新工艺研究单位的合作,提前进行相关制造设备的开发,进行风险投入,提高自主设备创新能力。
作为有着50多年发展历史的专业设备制造商,45所始终关注行业的发展,始终以装备国产化为已任,走产业化之路。始终把核心技术拥有战略、成本质量领先战略、做实做精做强做大战略及优质服务战略作为发展战略,为用户提供适应生产工艺、满足大工业生产、高可靠性的设备是我们始终追求的目标。