鉅大LARGE | 點擊量:1065次 | 2020年04月08日
光伏元件工藝標準可降低太陽能電池制造成本
光伏行業一直在尋找如何降低與太陽能電池生產相關的成本,大家的注意力都被吸引到制造設備和材料的行業標準的制訂方面。此標準是專門為滿足光伏行業的需求而定制的,因此減少了通常用于超高純半導體制造的復雜性和成本。
全球一直在推動降低對非可再生能源的依賴,從而加大了對光伏(PV)技術的需求。然而,太陽能成為可再生能源重要來源的希望受到太陽能電池生產成本高的制約。若想太陽能產業蓬勃發展,就必須要求其與傳統電力相比在成本上有很強的競爭優勢,而不能永遠依靠政府補貼。這就意味著要降低太陽能制造成本,實現太陽能發電成本與傳統發電成本持平。
降低成本的一種方式是將元件清潔度和純度的標準與太陽能電池生產的真正工藝需求相匹配。迄今為止,光伏行業一直以半導體行業為標準,但事實上,超高純半導體標準遠超出太陽能電池制造所要的標準。
太陽能電池制造商已經認識到,使用達到超高純半導體工藝標準的元件在許多情況下標準過高。由于在超高純元件生產過程中,使用高可控生產和清潔協議(這可能遠超出光伏元件所需的標準)導致價格上漲。到今天為止,超高純元件的代用品是不合格產品,不合格產品在本篇文章中被含義為符合非超高純生產和清潔協議的產品。但是,這些不合格元件具有風險,例如因污染和潛在的系統集成問題造成的停工。
此難題的解決方法就是專門為光伏行業制訂出自己的元件工藝標準。例如世偉洛克公司為達到此類型標準所采取的第一步是頒布了全新的光伏工藝規范。此規范滿足光伏行業對不銹鋼元件的測試、清潔和包裝步驟的需求。
光伏制造的清潔度
世偉洛克光伏工藝規范以建立專門的指導方針支持行業發展,以幫助推動市場上升。SEMI光伏委員會目前也在調查并研究直接與光伏生產市場相關的規范。基于公司與幾家光伏產品制造商的合作,世偉洛克規范在流體系統元件制造的清潔度等級上所采用的策略和流程滿足但是不過分超越今天光伏制造商的需求。與超高純半導體系統相比,此規范通過減少元件制造步驟來幫助降低總體的光伏系統成本。
元件清潔程度與提高表面光潔度、去除金屬雜質及將腐蝕威脅和使用過程中出現顆粒的可能性最小化等工藝流程直接相關。為了實現更高等級的清潔度,元件必須經過許多其他制造步驟。例如,不銹鋼可能經過重新處理以降低表面缺陷及減少硫含量,這樣也可以減少金屬的潛在污染和腐蝕。
用于超高純半導體晶圓制造的流體系統中,元件要高等級的工藝以便將腐蝕和顆粒出現最小化。小線寬和高設備密度出現了對超高純氣體和化學品傳輸的需求,因為向下游攜帶任何顆粒都可能污染晶圓,導致報廢率和操作成本新增。太陽能電池生產中使用的基底對顆粒則沒有那么敏感,這就是為何超高純工藝標準對光伏制造來說太過于嚴格了。
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