【文章內(nèi)容簡介】 能力和籌資能力的可行性，本項(xiàng)目擬擴(kuò)建 5 條電池片生產(chǎn)線，新增產(chǎn)能 300MW，建成后新廠區(qū)電池片總產(chǎn)能可達(dá) 450MW/年。詳見表 31。 表 31 單條晶體硅太陽能電池片生產(chǎn)線規(guī)模 序號分類處理能力單晶硅（125125）備注清洗制絨片/h2500工序高溫?cái)U(kuò)散片/h1500工序沉積減反射膜片/h1440工序刻蝕去磷硅玻璃片/h1500工序絲網(wǎng)印刷片/h2000工序2單片額定功率瓦/片3年產(chǎn)能力萬片/ a100024 小時(shí)運(yùn)行，300 天MW/a25注：主要選取設(shè)備投資較高的工序，年產(chǎn)能力以工序中最低處理能力為準(zhǔn)。 產(chǎn)品方案 本項(xiàng) 目為充分發(fā)揮企業(yè)在原 有單晶硅太陽能電池 片生產(chǎn)方面所取得的專 利優(yōu)勢和 技術(shù)攻關(guān)成果，通過引 進(jìn)先進(jìn)制造設(shè)備，再配 合公司的研發(fā)優(yōu)勢，提 高太陽能電池片轉(zhuǎn)換效率，提高公司的經(jīng)濟(jì)效益。 場址選擇 .1 地點(diǎn)及地理位置 本項(xiàng) 目位于某寧海經(jīng) 濟(jì)開發(fā)區(qū)科技工業(yè)園 的塔山工業(yè)區(qū)。寧海經(jīng) 濟(jì)開發(fā)區(qū)為省級經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)，緊靠寧?？h城區(qū)，北臨 38 省道，西側(cè)靠近甬臺溫高速公路，中間穿過 34 省道，東南側(cè)緊鄰興海路；開發(fā)區(qū)內(nèi)基礎(chǔ)配套設(shè)施完善，交通便利。 .2 場址土地權(quán)屬類別及占地面積 2廠區(qū)用地以出讓形式獲得，性質(zhì)工業(yè)用地。地塊呈梯形，總用地面積 58353 m ，東西向?qū)捈s 160 米，南北向最長距離約 270 米，最短距離約 205 米，邊界線西側(cè)長于東側(cè)。 .3 土地利用現(xiàn)狀 廠區(qū) 內(nèi)土地基本利用，無預(yù) 留空地。各建筑物完 成土建施工，部分建筑 物作為生產(chǎn)廠房已投入使用。 建設(shè)方案 .1 技術(shù)方案 生產(chǎn)方案 本項(xiàng)目主導(dǎo)產(chǎn)品晶體硅太陽能電池片，年產(chǎn)規(guī)模將達(dá)到 300MW。公司擬將該類電池片通過多個(gè)單體連接、封裝，制成 180W 及以上太陽能電池組件/電池板，出口歐美等地。 本項(xiàng) 目太陽能電池片生產(chǎn)方 案綜合考慮現(xiàn)階段市 場因素和企業(yè)實(shí)際情況 ，擬采用成熟的“大面積單/多晶硅太陽能電池組件制備技術(shù)攻關(guān)”、“晶體硅太陽光伏電池”、“低成本高效率太 陽能電池關(guān)鍵生產(chǎn)設(shè)備技 術(shù)攻關(guān)及測試方法研究 ”等攻關(guān)技 術(shù)，借助企業(yè)多年生產(chǎn) 的成功經(jīng)驗(yàn)，在現(xiàn)有生 產(chǎn)線基礎(chǔ)上改進(jìn)工藝， 提高產(chǎn)品的光電轉(zhuǎn)換效率，進(jìn)而提高太陽能電池板的整體效率。 工藝流程 太陽 能電池片制造工藝流程 主要包括硅片檢測、 清洗制絨、擴(kuò)散制結(jié)、 等離子刻蝕、去磷硅玻璃、沉積減反射膜、絲網(wǎng)印刷、快速燒結(jié)等工序。 圖 31 太陽能（晶硅）電池片生產(chǎn)工藝流程圖 上述主要工序說明如下： a．硅片檢測。硅片質(zhì)量直接影響太陽能電池片轉(zhuǎn)換效率，來料需經(jīng)過檢測篩選， 針對硅片的不平整度、表面裂紋 、少子壽命、電阻率、P/N 型等參數(shù)進(jìn)行 自動在線檢測，自動剔除不合格品。 b．清洗制絨。硅片由硅材料切割而成，該過程使硅片表面形成一層很薄的損傷層 。采用超聲波清洗和化 學(xué)腐蝕工藝，不但可消 除表面?zhèn)酆退槲?，?且利用硅的 各向異性腐蝕特性，在 每平方厘米的表面積上 制成了幾百萬個(gè)方椎體 的金字塔結(jié)構(gòu)——絨面，從而增加硅片對入射光線的吸收，提高電池轉(zhuǎn)換效率。 c．熱氧化工藝。高溫（900℃~1200℃）下，硅片表面形成一層二氧化硅的氧化層 ，作為雜質(zhì)選擇性擴(kuò)散 的掩蔽膜，以阻擋雜質(zhì) 向硅片中擴(kuò)散的能力。 在二氧化硅 層上刻出選擇擴(kuò)散窗口 ，僅在窗口區(qū)內(nèi)可向硅 擴(kuò)散雜質(zhì)，實(shí)現(xiàn)硅的選 則性擴(kuò)散。該氧化層還可利用氧化硅與硅之間較大的應(yīng)力，起到緩沖介質(zhì)層作用。 d．?dāng)U散制結(jié)（PN 結(jié)）。制取 PN 結(jié)是最基本最關(guān)鍵的工序。項(xiàng)目采用液態(tài)源擴(kuò)散法并進(jìn)行二次擴(kuò)散，在擴(kuò)散爐內(nèi)對 P 型硅片進(jìn)行磷原子擴(kuò)散，磷原子達(dá)到硅片表面，通過硅原子間的縫隙向硅片內(nèi)部滲透擴(kuò)散，從而形成 N 型半導(dǎo)體與 P型半導(dǎo)體的界面，即 PN 結(jié)。該工藝方法制取的 PN 結(jié)均勻性好，少子壽命長。 e．刻蝕。擴(kuò)散過程中，硅片邊緣也不可避免擴(kuò)散有磷原子，使得 PN 結(jié)正面所收集到的光生電子沿著邊緣有磷區(qū)域流到 PN 結(jié)背面，造成 PN 結(jié)短路。該工藝?yán)?用刻蝕產(chǎn)生的化學(xué)反應(yīng) ，形成的反應(yīng)生成物， 脫離被刻蝕體表面，使 其正負(fù)極得到分離。 f．去磷硅玻璃。經(jīng)過擴(kuò)散處理的硅片表面形成了一層含有磷元素的二氧化硅，稱作 磷硅玻璃，它具有金屬 吸雜作用，會影響太陽 能電池正常工作。項(xiàng)目 采用氫氟酸溶解二氧化硅的化學(xué)腐蝕方法的去除附子表面的磷硅玻璃。 g．沉積減反射膜。減少硅片對光的反射能增加電池對光能的吸收，在硅片表 面增 加一層減反射層可有效 減少太陽能反射，增加 透射。項(xiàng)目采用等離子 增強(qiáng)型化學(xué) 氣相沉積法，在硅片表 面生成一層深藍(lán)色的氮 化硅薄膜，它具有良好 的絕緣性、 穩(wěn)定性和極好的光學(xué)性 能。該過程還能對硅片 產(chǎn)生氫鈍化作用，顯著 改善太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率。 h．絲網(wǎng)印刷。經(jīng)過上述工序，硅片能夠光線照射下產(chǎn)生電流，絲網(wǎng)印刷工藝目的 使硅片表面形成正負(fù)電 極，從而導(dǎo)出電流。該 工藝依次在硅片背面用 銀漿印電極 ，再用鋁漿印背鋁層， 最后正面再用銀漿印電 極，每次印刷后需烘干 。采用絲網(wǎng)印刷制電極具有工藝簡單，速度快，易于大面積制作，成本低等特點(diǎn)。 i．快速燒結(jié)。經(jīng)過絲印并烘干的電極必須經(jīng)過高溫?zé)Y(jié)，才可使用。燒結(jié)過程將 晶體硅原子以一定的比 例融入到熔融狀態(tài)的銀 電極材料中，從而形成 上下電極的歐姆接觸。 j．分選入庫。經(jīng)過快速燒結(jié)之后，太陽能電池片的功率就確定了，最后一道工序就是根據(jù)不同的功率等級，將電池片分成 31 個(gè)不同等級，以方便后序工作。 太陽 能電池組件的生產(chǎn)工藝 流程包括分選、焊接 、疊層、層壓、邊框、 檢測和包裝。 圖 32 太陽能組件生產(chǎn)工藝流程圖 上述 兩個(gè)流程是太陽能電池 組件制作全過程，經(jīng) 過各項(xiàng)性能數(shù)據(jù)測試合 格后的產(chǎn)品，按照客戶要求進(jìn)行包裝，送至倉庫。 工藝技術(shù)來源及成果 本項(xiàng) 目工藝技術(shù)均為企業(yè)自 有技術(shù)。技術(shù)部負(fù)責(zé) 新產(chǎn)品開發(fā)、新技術(shù)研 究以及現(xiàn)有技術(shù)改進(jìn)，迄今已成功組建年產(chǎn) 150MW 太陽能電池片生產(chǎn)線，共完成太陽能電池相關(guān)課題 3 項(xiàng)，申請發(fā)明專利 2 項(xiàng)，此外公司以獨(dú)占實(shí)施許可方式從上海交通大學(xué)取得發(fā)明專利 1 項(xiàng)，詳見表 32。 表 32 產(chǎn)品技術(shù)來源一覽表 序號技術(shù)名稱技術(shù)來源成果備注1太 陽能 電 池有 效 擴(kuò)散長度的測試方法自主知識產(chǎn)權(quán)已實(shí)現(xiàn)年產(chǎn) 150MW 太陽能電池片，產(chǎn)品成功打入歐美等國際市場專利獨(dú)占許可2低 成本 高 效率 太 陽能 電池 關(guān) 鍵生 產(chǎn) 設(shè)備 技術(shù) 攻 關(guān)及 測 試方法研究自主研發(fā)形成了“新型高產(chǎn)清洗制絨機(jī)”、“大功率紅外線加熱低溫烘干爐”、“超長超寬網(wǎng)帶高溫?zé)Y(jié)爐”的樣機(jī)，完成了“可控溫型超產(chǎn) PECVD”和來料硅片檢測方法的改進(jìn)。3高效率 單/多晶 硅太陽 能電 池 器件 制 備技術(shù)研究自主研發(fā)建立了高效率單/多晶硅電池生產(chǎn)線，實(shí)現(xiàn)了 單/ 多晶硅 太陽能 電池關(guān) 鍵技術(shù) 攻關(guān)。4一 種單 晶 硅片 制 絨的方法自主知識產(chǎn)權(quán)發(fā)明專利申請已通過初步審查合格5一 種太 陽 能電 池 板組 件的 疊 層結(jié) 構(gòu) 及其層壓工藝自主知識產(chǎn)權(quán)發(fā)明專利申請已通過初步審查合格6大面積 單/多晶 硅太陽 能電 池 組件 制 備技術(shù)自主研發(fā)形成單塊組件最大功率達(dá) 180W 的高效單晶硅太陽能電池組件，并已實(shí)現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)。 .2 設(shè)備方案 本項(xiàng)目新建 5 條太陽能電池生產(chǎn)線，新增主要生產(chǎn)設(shè)備共 134 臺（套），其中進(jìn)口設(shè)備 90 臺（套）。詳見表 33。 表 33 太陽能電池片及組件主要生產(chǎn)設(shè)備表 序號設(shè)備名稱數(shù)量(臺/套)1自動上料機(jī)12制絨機(jī) 3300（左→右）13自動下料機(jī)14自動上料機(jī)2 序號設(shè)備名稱數(shù)量(臺/套)5制絨機(jī) 7000（右→左）26自動下料機(jī)27高溫?cái)U(kuò)散爐（4 管）（左→右）58高溫?cái)U(kuò)散爐（4 管）（右→左）59高溫?cái)U(kuò)散爐（3 管）（左→右）410高溫?cái)U(kuò)散爐（3 管）（右→左）411自動上料機(jī)812噴墨鍍膜機(jī)813自動下料機(jī)814片盒式自動上料機(jī)115選擇性發(fā)射極去背結(jié)去磷硅玻璃 3300（左→右）116片盒式自動下料機(jī)117片盒式自動上料機(jī)218選擇性發(fā)射極去背結(jié)去磷硅玻璃 7000（右→左）219片盒式自動下料機(jī)220管式 PECVD（左→右）421管式 PECVD（右→左）422管式 PECVD（左→右）423管式 PECVD（右→左）424絲網(wǎng)印刷機(jī)825絲網(wǎng)印刷機(jī)526高溫?zé)Y(jié)爐827高溫?zé)Y(jié)爐528電池片自動測試分選機(jī)1429串焊機(jī)430自動排版機(jī)231IV 測試儀232自動層壓機(jī)833自動裝框機(jī)134自動打膠機(jī)1合計(jì)134 .3 工程方案 主要建、構(gòu)筑物的建筑特征、結(jié)構(gòu)及面積方案 本項(xiàng) 目利用已建成的標(biāo)準(zhǔn)廠 房。項(xiàng)目主要建筑物 有太陽能電池片以及組 件生產(chǎn)廠 房，聯(lián)合動力站房、廢 氣處理塔等公用設(shè)施， 原輔材料庫、成品庫等 倉庫設(shè)施，辦公用房及其他輔助建筑。 A．太陽能電池片及組件生產(chǎn)廠房總建筑面積 9200 平方米。采用大空間及大跨度柱網(wǎng)鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，現(xiàn)澆樓板，建筑耐火等級二級，火災(zāi)危險(xiǎn)性等級丙級。合理使用年限 50 年。本項(xiàng)目將電池片及組件生產(chǎn)廠房設(shè)計(jì)為綜合性潔凈廠房，詳見表 34。 表 34 項(xiàng)目潔凈室工程一覽表 序號車間建筑面積（m2）裝修標(biāo)準(zhǔn)備注1電池片前后清洗車間200010000 級潔凈室2電池片其它車間405010 萬級潔凈室3電池組件車間315010 萬級潔凈室合計(jì)9200B．公用輔助用房。聯(lián)合動力站房由空氣壓縮站、循環(huán)水泵房、污水處理站、變電 站、液氮站、液氧站、 超純水裝置等組成，其 中變電站獨(dú)立設(shè)置，單 層磚混結(jié)構(gòu)，建筑面積 475 平方米，建筑耐火等級二級，火災(zāi)危險(xiǎn)性等級丙級。其它動力機(jī)房、控制室集中設(shè)置在廠房內(nèi)，占地面積 250 平方米，建筑耐火等級二級，火災(zāi)危險(xiǎn)性等級丙級。污水處理池采用半地下鋼混結(jié)構(gòu)，露天設(shè)置，廢氣處理塔露天設(shè)置，占地面積 100 平方米。 C．倉儲及辦公用房。原輔材料庫、成品庫等倉庫設(shè)施，辦公用房及其他輔助建筑，總建筑面積 4430 平方米，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，建筑耐火等級二級，火災(zāi)危險(xiǎn)性等級丙級。合理使用年限 50 年。 序號建、構(gòu)筑物名稱結(jié)構(gòu)型式層數(shù)（層）占地面積（m ）2項(xiàng)目利用建筑面積（m ）2備注11廠房鋼混框架412801280二層辦公用房鋼混2900二層電池片生產(chǎn)車間框架250動力用房鋼混3150一層倉儲用房框架3150二層電池片生產(chǎn)車間47廠房鋼混框架330503150一層組件生產(chǎn)車間52變電站磚混14754756污水處理池鋼混150新建，半地下露天7廢氣處理塔玻璃鋼100新建，露天合計(jì)14355 主要建構(gòu)筑物一覽表 表 35 項(xiàng)目主要建、構(gòu)筑物一覽表 2 2廠房 3 3150 3 3廠房 3 3150 公用輔助工程方案 表 36 新增公用輔助工程設(shè)備一覽表 序號設(shè)備名稱數(shù)量(臺/套)1空氣壓縮系統(tǒng)12超純水裝置13冷卻塔系統(tǒng)24特氣系統(tǒng)15廢水處理站16液氮站17液氧站18高低壓配電系統(tǒng)及線路連接1合計(jì)9 .5 主要原輔材料供應(yīng) 參照 企業(yè)物料消耗定額，本 項(xiàng)目太陽能電池組件 主要原材料晶體硅片年 消耗 量約 10000 萬片，損耗率約 %，主要輔料包括異丙醇、硅酸鈉、銀漿、鋁漿等，各項(xiàng)材料的年消耗量如表 37 所示。原輔材料統(tǒng)一市場采購，主要來源長三角地區(qū)。 表 37 太陽能電池組件主要原輔材料 序號名稱單位年消耗量1晶體硅片萬片100002各種化學(xué)劑品L18646503鋁漿kg1000004銀漿