■ 左希曦
本刊從本屆SNEC大會上獲悉,針對晶體硅太陽電池片的生產(chǎn)工藝,島津制作所即將展開減反射膜成膜裝置“MC X S”以及檢查裝置“SCI”系列2種機型的銷售。
目前,為了確保需求和扶持本地企業(yè),中國出臺了許多太陽能優(yōu)惠政策,而美國和印度則已經(jīng)具備了應用太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的良好條件,同時,日本已開始啟動可再生能源的固定價格購買機制。在上述國家和地區(qū),太陽電池市場正在逐步擴大。此外,從長遠觀點來看,伴隨著發(fā)展中國家的經(jīng)濟增長和生活水平的提高,能源需求正在急劇增加,特別是具備良好日照條件的非洲、中東、南美、東南亞等地區(qū),估計這種需求會進一步擴大,預計到2030年,輸出發(fā)電量將為2012年的3.2倍。
在此情況下,降低成本、提高效率、減少輸出衰減等方面對太陽電池提出了更高要求。
而作為能夠?qū)崿F(xiàn)減少太陽光反射、提高能量吸收,有助于提高發(fā)電效率的減反射膜及其成膜裝置,更應該以此需求為課題,不斷追求更高標準性能和生產(chǎn)效率。
為此,島津公司通過采用新開發(fā)的中空陰極等離子源和直接等離子法,成功開發(fā)出具備高產(chǎn)能、低運行成本,且具有更高輸出衰減耐性的減反射膜成膜裝置(CVD)“MCXS”。本裝置通過高密度等離子修復硅片表面和內(nèi)部存在的結(jié)晶缺陷,改善太陽電池的特性,進而提高轉(zhuǎn)換效率。
另一方面,太陽電池的品質(zhì)競爭也更加激烈。生產(chǎn)效率在不斷提高,品質(zhì)管理更加嚴格,目前在太陽電池板的生產(chǎn)工序中以人工檢查為主的現(xiàn)狀,迫切需要升級為自動化檢查方式。
針對上述需求,島津新近開發(fā)了可以用1臺設備同時檢查硅片微裂隱裂和外觀的復合檢查裝置“SCI-8SM”和小尺寸的外觀檢查裝置“SCI-8S”。此檢查裝置對于防止因生產(chǎn)線停止造成的長時間生產(chǎn)中斷和提高成品率具有顯著效果。
在攝氏25℃、組件表面玻璃處于浸水狀態(tài)、施加電壓1000 V的條件下,持續(xù)實施168小時。使用島津公司成膜裝置制作而成的太陽電池組件,未發(fā)生輸出降低現(xiàn)象。表明本產(chǎn)品對提供高可靠性太陽電池有所幫助。
新開發(fā)了可以生成高密度等離子的中空陰極等離子源,通過提高原料特氣的分解效率,實現(xiàn)了采用直接等離子方式的業(yè)內(nèi)最高成膜速度(100nm/min以上)。此外,通過在線式高速搬運機構,與同級別原有產(chǎn)品相比,最高水準可實現(xiàn)每小時1700枚的高產(chǎn)能,為提高整個生產(chǎn)線的生產(chǎn)能力做出貢獻。
除采用高速成膜、立式基板配置實現(xiàn)了裝置小型化外,還通過延長維護周期,將消耗電量減至島津公司原有機種的1/3,運行成本減至1/2,降低了維持費和維護費。換而言之,本產(chǎn)品在太陽電池制造過程中,降低了能源成本,提高了原料氣體的使用效率,是采用了節(jié)能設計的制造裝置。
對轉(zhuǎn)換效率以及對生產(chǎn)過程中的破損率會造成不良影響的微隱裂(硅片內(nèi)部的細微裂紋)檢查,對硅片外形的裂紋或凹凸、減反射膜上的顆粒、膜厚及分布測定等硅片外觀檢查,過去需使用不同檢查裝置進行檢查,而現(xiàn)在通過一臺設備即可全部實現(xiàn)高速檢測,計測時間為1秒/枚以下。
傳統(tǒng)裝置需要使用多個標準樣品進行膜厚測定,為制作標準曲線等,在檢查前需要5個小時以上的準備時間。本裝置通過可見光的反射強度,基于光學理論、獨家開發(fā)的測定原理對膜厚進行高速計算,無需準備時間,可即刻開始進行測定。
通過使用獨家開發(fā)、可將偏差減至最小的光學系統(tǒng),在保持SCI-8SM同等高功能的同時,與同級別原有產(chǎn)品相比體積縮小15%,成為業(yè)內(nèi)最小尺寸的外觀檢查裝置。
本產(chǎn)品不僅可用于新設生產(chǎn)線,也可在現(xiàn)有生產(chǎn)線的有限空間進行追加改造,為提高電池片質(zhì)量做出貢獻。