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调查报告:国产光伏电池制造设备生存现状

2012-02-20 09:17来源:北极星太阳能光伏网(独家)关键词:光伏光伏电池调查报告收藏点赞

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2、中电四十八所:四十八所刻蚀机具有以下特点,采用立式感应耦合等离子体(ICP)技术;工艺过程全自动控制,压力闭环全自动控制;工艺重复性好,刻蚀速度快(6寸电池片1200片以上/每小时,5寸电池片2000片左右/每小时);批处理时间短、产量大;所有电气元件均采用插拔式,便于维修和更换;适用于大批量生产。真空泵是干泵,MFC、真空规等都是MKS的。如行业内知名的Q-Cell、Sharp、BP等企业都在用四十八所的干法刻蚀设备。

3、武汉三工:三工相关负责人解释该公司刻蚀设备时讲道,三工的激光绝缘电池片刻蚀机可以代替等离子刻蚀,该设备采用半导体端面泵浦紫外激光器及扫描振镜输出方式,与生产流水线配合,自动上下料,自动进出料。CCD自动识别跟踪定位,可以满足生产线节拍(1200片/小时)。这是在电池片生产过程中少数的激光刻蚀设备。

4、北京七星华创:七星华创生产两种类型的刻蚀机,分别为MCP刻边机及周边刻蚀系统。其中,MCP刻边机采用不锈钢材质做反应腔室,解决了同类产品石英腔体在使用过程中,频繁更换腔体带来的消耗,降低了维护成本。另外电极内置,克服了石英腔体外置电极在空气中易产生臭氧及射频泄漏的危害,提供了良好的使用环境。电池片处理数量在400—800片/批(特别适用于25MW-30MW生产线)。周边刻蚀系统可处理硅片尺寸156×156mm,处理能力在300片/小时,真空压力调节形式为自动。

去磷硅玻璃(PSG)设备全部国产,基本以清洗设备制造企业为代表

该设备用于光伏电池片生产制造过程中,通过化学腐蚀法也即把硅片放在氢氟酸溶液中浸泡,使其产生化学反应生成可溶性的络和物六氟硅酸,以去除扩散制结后在硅片表面形成的一层磷硅玻璃。在扩散过程中,POCL3与O2反应生成P2O5淀积在硅片表面。P2O5与Si反应又生成SiO2和磷原子,这样就在硅片表面形成一层含有磷元素的SiO2,称之为磷硅玻璃。去磷硅玻璃的设备一般由本体、清洗槽、伺服驱动系统、机械臂、电气控制系统和自动配酸系统等部分组成,主要动力源有氢氟酸、氮气、压缩空气、纯水,热排风和废水。国产去除PSG设备关键件大多采用进口件,产能在1800-2400片左右/小时(大多适合于25MW-30MW生产线)。

国内去除PSG设备基本以本文上期介绍的清洗设备厂家生产为主,故不再概述。

管式PECVD基本国产,平板式PECVD国内已研发出来,已面市

PECVD设备,通过沉积氮化硅膜来实现太阳能电池减反射以及钝化的效果。利用高频电源辉光放电产生等离子体进行化学气相沉积的过程。其特点是电子密度高、电子平均能量大,富含大量化学气相沉积的活性粒子和自由基,并且沉积温度低。在采用SiH4和NH3作为源气体沉积SiNx薄膜的过程中,由于大量氢原子的存在,使所生成的薄膜除了注册香港公司具有减反射性能外,兼具有良好的表面和体钝化性能,这是因为在离子的轰击下,氢原子更容易扩散进入薄膜体内,从而提高膜的体钝化效果。不仅如此,PECVD等离子体中由于含有高密度的离子,这些具有一定动能的离子对沉积的减反射钝化膜进行轰击,还会提高膜的质密性和应力。故PECVD设备是晶体硅太阳能电池生产线制备减反射钝化膜的主要设备。与此同时,PECVD设备也是整条太阳能电池生产线的核心设备之一,应用于晶体硅太阳电池生产线的PECVD设备价格已经占到了整条线设备价格的三分之一左右,是所有设备中比重最大的一部分。国内第一台半导体用PECVD设备是由中科院沈阳科学仪器研制中心有限公司研发的,零部件国产化率达到了70%左右。目前市场上主流的PECVD设备技术按照反应器结构和等离子体发生源的不同,分为直接式PECVD和间接式PECVD。直接式即样品直接接触等离子体,样品或样品的支撑体就是电极的一部分;间接式或称离域式即待沉积的样品在等离子区域之外,等离子体不直接打到样品表面,样品或其支撑体也不是电极的一部分。

直接式又分成两种:一种为管式PECVD系统,即使用像扩散炉管一样的石英管作为沉积腔室,使用电阻炉作为加热体,将一个可以放置多片硅片的石墨舟插进石英管中进行沉积。这种设备的主要制造商为德国的Centrotherm公司、中国的第四十八研究所、七星华创公司。另一种为平板式PECVD系统,即将多片硅片放置在一个石墨或碳纤维支架上,放入一个金属的沉积腔室中,腔室中有平板型的电极,与样品支架形成一个放电回路,在腔室中的工艺气体在两个极板之间的交流电场的作用下在空间形成等离子体,分解SiH4中的Si和H,以及NH3种的N形成SiNx沉积到硅表面。这种沉积系统目前主要是日本岛津公司在进行生产。

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