從陽(yáng)光到電能的轉(zhuǎn)換是在光伏設(shè)備的核心組件即太陽(yáng)能電池中進(jìn)行的，該設(shè)備的制造過(guò)程分為幾個(gè)不同的步驟——從硅原料的提取到組件的制造。在晶體硅太陽(yáng)能電池的制造價(jià)值鏈中，Manz最關(guān)注第三個(gè)階段：從硅片到電池片的制造流程。世界上幾乎所有的大型制造商都在使用Manz的系統(tǒng)進(jìn)行太陽(yáng)能電池的制造，而且在開(kāi)發(fā)新工藝時(shí)，Manz將關(guān)注點(diǎn)聚焦在太陽(yáng)能電池的大規(guī)模經(jīng)濟(jì)型生產(chǎn)中。

大規(guī)模經(jīng)濟(jì)型生產(chǎn)意味著效率提高、成本降低，這對(duì)于規(guī)模經(jīng)濟(jì)效應(yīng)明顯的光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展來(lái)說(shuō)意義重大。市場(chǎng)分析認(rèn)為，盡管2011年光伏組件發(fā)貨量保持增長(zhǎng)，但價(jià)格的下跌使市場(chǎng)總體收入呈下降態(tài)勢(shì)。光伏產(chǎn)業(yè)正面臨一個(gè)危險(xiǎn)趨勢(shì)，既僅僅關(guān)注兆瓦級(jí)甚至吉瓦級(jí)的產(chǎn)能和出貨量，而忽視收入和利潤(rùn)。面對(duì)政府補(bǔ)貼措施的取消以及市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的日趨白熱化，光伏產(chǎn)業(yè)迫切需要在成本降低和效率提升兩個(gè)方面尋找更大的空間。

通過(guò)改善制造工藝來(lái)實(shí)現(xiàn)降低晶體硅電池成本的空間已經(jīng)非常有限了，現(xiàn)有的一些技術(shù)都注重于節(jié)約使用材料，但所有這些削減成本的措施只能提供有限的空間。事實(shí)上，晶體硅電池生產(chǎn)企業(yè)的硅料采購(gòu)價(jià)格在今后相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)將保持穩(wěn)中有升的趨勢(shì)。因此，制造商將他們的注意力集中到了每Wp產(chǎn)品價(jià)格的第二個(gè)組成部分：轉(zhuǎn)換效率。這里可用的技術(shù)范圍十分廣闊，在大規(guī)模太陽(yáng)能電池生產(chǎn)的過(guò)程中通過(guò)轉(zhuǎn)換效率的盈利將超過(guò)必要的額外投資。

Manz采用了高效激光加工工藝來(lái)實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。在材料加工過(guò)程中使用激光工藝是一種理想的提高產(chǎn)品轉(zhuǎn)換效率的技術(shù)手段，激光受到精確地控制且不會(huì)損傷基材。Manz在一步性選擇性發(fā)射極工藝中，采用了IPE（斯圖加特大學(xué)物理電子研究所）開(kāi)發(fā)的激光工藝來(lái)創(chuàng)建出選擇性發(fā)射極架構(gòu)。尤其是開(kāi)發(fā)的激光光學(xué)部件可以在常規(guī)擴(kuò)散處理后，將磷硅玻璃層中的含磷介質(zhì)擴(kuò)散到太陽(yáng)能電池的發(fā)射極中，從而消除所有缺陷。因此可以借由局部增加磷原子的二次摻雜，以顯著促進(jìn)晶體和接觸電極之間的傳導(dǎo)率。選擇性摻雜技術(shù)是一項(xiàng)非常精細(xì)的技術(shù)，也是綜合的大規(guī)模生產(chǎn)的必經(jīng)之路。

發(fā)射極–太陽(yáng)能電池朝向太陽(yáng)的一面聚集–聚集太陽(yáng)光生成的電荷載子并將其沿導(dǎo)體路徑傳送至終端用戶(hù)。發(fā)射極被磷原子有選擇地浸覆以盡可能地增加其導(dǎo)電性–工業(yè)上將該工藝稱(chēng)作摻雜。導(dǎo)體路徑上磷原子的濃度應(yīng)該高于太陽(yáng)光活動(dòng)面上磷原子的濃度，否則將會(huì)損失很多的電荷載子。為有效增加接觸面磷原子的濃度，可以使用激光將磷原子驅(qū)入硅半導(dǎo)體，以豐富一條比較窄的晶體區(qū)域。Manz是一步性激光工藝的唯一制造商，從而使得昂貴的過(guò)濾變得不必要。在不同客戶(hù)的測(cè)試中，選擇性發(fā)射極可以提高晶體硅太陽(yáng)能電池效率高達(dá)0.5%。對(duì)于高端的太陽(yáng)能電池來(lái)說(shuō)，也就意味著大約16.5%~17%的最終轉(zhuǎn)換效率。

選擇性發(fā)射極
• 高達(dá)2400硅片/小時(shí)的產(chǎn)量
• 安全硅片加工—最低破片率
• 與Manz HAP（高精度印刷機(jī)）結(jié)合，提高0.5%的電池效率
• 從Manz載片匣/疊片盒或第三方載片裝置上/下載
• 模塊化設(shè)計(jì)—可作為獨(dú)立系統(tǒng)或集成于整套在線(xiàn)系統(tǒng)中

        絲網(wǎng)印刷——在電池片上印刷導(dǎo)電層——是晶體太陽(yáng)能電池制造中的一個(gè)重要流程。Manz開(kāi)發(fā)了世界上最快速、精度最高的絲網(wǎng)印刷機(jī)HAP2400，該設(shè)備是Manz后端生產(chǎn)線(xiàn)不可分割的一部分，僅有當(dāng)導(dǎo)體路徑非常精確地印刷到選擇性發(fā)射極擴(kuò)散區(qū)域上上時(shí)，選擇性發(fā)射極的優(yōu)點(diǎn)才可以最大程度地突顯出來(lái)。印刷過(guò)程越精確并且選擇性發(fā)射極擴(kuò)散區(qū)域?qū)挾缺M可能地窄時(shí)，電池表面的受光面積也就越大。該設(shè)備上，攝像機(jī)可以探測(cè)到硅片上經(jīng)過(guò)選擇性發(fā)射極處理的二次擴(kuò)散區(qū)域帶，并將其與絲網(wǎng)印刷機(jī)上的柵線(xiàn)印刷圖形進(jìn)行對(duì)位，其精度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于10微米，同樣，絲網(wǎng)印刷機(jī)也受攝像機(jī)控制。細(xì)柵的寬度僅有100微米，而選擇性發(fā)射極擴(kuò)散區(qū)域?qū)挾仍?50微米以下──比利用其它制造技術(shù)生產(chǎn)的選擇性發(fā)射極寬度都要窄。

高精度印刷工藝帶來(lái)的優(yōu)勢(shì)
• 單軌高精度絲網(wǎng)印刷系統(tǒng)
• 高產(chǎn)量：達(dá)到2400片電池/小時(shí)
• 用于硅片校準(zhǔn)的高精度視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)
• 用于硅片預(yù)處理識(shí)別的高精度視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)

根據(jù)調(diào)查，這一理想組合恰好可以滿(mǎn)足太陽(yáng)能制造商的需求，Manz研發(fā)的選擇性發(fā)射極創(chuàng)建工藝只需要最低的生產(chǎn)成本，這也正是為什么該工藝能夠幫助其客戶(hù)提高盈利能力的原因。世界知名光伏制造商，諸如博世（Bosch）、康能（Conergy）和英利（Yingli）均已采用了這項(xiàng)技術(shù)。

Manz在改善效率方面專(zhuān)注于完整的價(jià)值鏈：從生產(chǎn)工藝、成品效率到用戶(hù)經(jīng)濟(jì)實(shí)用性。起初以提供機(jī)械自動(dòng)化解決方案出名的Manz公司，如今已轉(zhuǎn)變成晶體硅太陽(yáng)能電池和薄膜太陽(yáng)能模塊制造系統(tǒng)的解決方案供應(yīng)商。由此幫助客戶(hù)節(jié)約了投資和生產(chǎn)成本，還提升了太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)換效率，使得終端客戶(hù)受益更多。

圖片

激光處理后。Manz HAP與Manz一步性選擇性發(fā)射極的完美組合通過(guò)緩和的局部激光擴(kuò)散接觸高歐姆發(fā)射極，從而提高0.5%的絕對(duì)輸出效率。

印刷鍍膜后。通過(guò)在選擇性發(fā)射極上進(jìn)行精密的絲網(wǎng)印刷，實(shí)現(xiàn)最大化的輸出。

Manz HAP提供±10微米的校準(zhǔn)精度，例如：二次印刷應(yīng)用。典型的細(xì)柵寬度為80微米。

細(xì)柵高度約達(dá)到30微米，高收益率為0.3~0.4。

Manz開(kāi)發(fā)了目前世界上速度最快、精度最高的高精度絲網(wǎng)印刷機(jī)HAP2400。

Manz的選擇性發(fā)射極可以提高晶體太陽(yáng)能電池組件效率0.5%。

Manz在改善效率方面專(zhuān)注于完整的價(jià)值鏈：從生產(chǎn)工藝、成品效率到用戶(hù)經(jīng)濟(jì)實(shí)用性。

Manz AG 公司簡(jiǎn)介
Manz AG 總公司位于德國(guó)羅伊特林根城（ISIN:DE000A0JQ5U3），是一家全球領(lǐng)先的高科技設(shè)備制造商。1987 年成立的Manz 公司，已經(jīng)從自動(dòng)化專(zhuān)家，發(fā)展成為太陽(yáng)能光電產(chǎn)業(yè)（晶體硅太陽(yáng)能電池和薄膜太陽(yáng)能電池模塊）以及平板顯示器產(chǎn)業(yè)整合式生產(chǎn)系統(tǒng)解決方案供貨商；其全新的業(yè)務(wù)領(lǐng)域是開(kāi)發(fā)和制造車(chē)用鋰電池生產(chǎn)系統(tǒng)解決方案。

Manz 集團(tuán)2006 年在德國(guó)公開(kāi)上市，由創(chuàng)立者Dieter Manz 先生擔(dān)任執(zhí)行長(zhǎng)，Manz 集團(tuán)在德國(guó)、中國(guó)大陸、臺(tái)灣、斯洛伐克及匈牙利皆設(shè)有自己的生產(chǎn)據(jù)點(diǎn)；而Manz 集團(tuán)的業(yè)務(wù)銷(xiāo)售及服務(wù)網(wǎng)絡(luò)遍布全球，包括美國(guó)、南韓、印度和西班牙。截至2011 年第一季，Manz 集團(tuán)在全球擁有約1,900 名員工，其中在亞洲約有800 名。前一個(gè)會(huì)計(jì)年度公司的銷(xiāo)售總額超過(guò)1.8 億歐元。在該公司新宣言“熱情造就高效能”的推動(dòng)下，Manz 承諾未來(lái)會(huì)為各種重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)的客戶(hù)，提供更高效能的生產(chǎn)系統(tǒng)解決方案。

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