薄膜光伏核心设备国产化

上海曙海太阳能双星-3000 30MW 非晶硅薄膜光伏组件生产线
薄膜光伏核心装备国产化: 自主创新,必由之路
奚建平 博士
上海曙海太阳能公司 首席技术长
2009-5-7
薄膜光伏技术的技术基础－30年技术创新在实验室制备有实用价值的薄膜光伏器件
70年代末: 美国RCA 实验室Carson 等制备出光电转换效率达到10％的小面积非晶硅薄膜光伏器件
80年代,基于多晶材料的碲化镉，铜铟硒薄膜光伏器件的光电转换效率也相继跨过了10％的门槛。

90年代中，非晶硅，碲化镉，铜铟(镓)硒薄膜光伏器件的光电转换效率相继跨过或接近15％的门槛
2
光伏产业的技术与产业特征
1.光伏产业的技术链非常短
2.光伏组件生产线投资规模非常小
3.光伏技术的更新周期非常长
4.光伏核心设备和核心工艺可以被较小团队的科技
专家全面掌握
5.市场对光伏产品价格非常敏感
6.光伏核心技术的研发费用不高,关键是大面积组件
生产设备的开发
7.光伏技术在国际上是最开放，知识产权纠纷较少.
8.光伏能源已经开始受到我国政府的高度重视并已
建立大规模应用的法规支撑
3
光伏产业的技术与产业特征（续）
结论：
光伏产业是最适合中国本世纪发展的世纪产业，而目前的机遇正是中国发展光伏产业的黄金机遇!
4
光伏核心设备国产化的基本认识
2007年5月-团队在美国科罗拉多项目研讨会确定：
光伏核心设备属于大型半导体装备
我国在该领域的装备技术与工艺技与国际水平差距并不大
设备开发必须由工艺技术主导,而工艺开发必须由半导体器件物理指导
设备国产化进程必须分两步走:先整机，后零部件 重大创新的设备必须先做好样机
5
双星3000-非晶硅薄膜光伏生产线核心装备国产化
向特大规模自主创新拓展
2007年
12月
双腔交替PECVD - 等离子强化化学气相沉积
6
自主知识产权、世界领先的薄膜太阳电池核心设备发明专利号: 200810041864； 200820152147
2008年
6月
7
双星3000-PECVD 设备
2009年
4月
8
9
双星3000-PVD 设备
2009年
2月
10俞正声书记考察曙海 双星3000生产线 2009年
4月14日
11
双星3000 生产线制造的光伏组件 2009年
4月29日
双星3000
30MW 优化配置生产线平面布置 (18,000平米)
12
双星3000-非晶硅薄膜光伏生产线
标准配置：30 MW
分阶段实现：第一期：10 MW 第二期：20 MW 玻璃尺寸：1245 mm ×635 mm ×3.2 mm
工艺技术：双结非晶硅薄膜电池
电池转换效率： ≥ 6%
* 微晶升级效率： ≥ 8%
13
双星3000-PECVD系统特点
双腔交替式，多室多片（节省了大量核心零部件,保持了低沉积率，致密型化学气相沉积能力）
玻璃与喷淋气流场平行（每腔一次沉积128片玻璃，共100平方米）
温度场、射频电场设计（IC设备应用技术，硅谷资源）
外置式加热冷却系统（自行开发，一次试车成功）
外置等离子 (RPS)腔室清洗系统（TFT成熟技术）
集成电路等级、独立调控的等离子反应单元（IC设备成熟技术）
国际一流品牌的关键OEM部件 (射频电源及匹配器, 气路元件, RPS, MFC, 压力控制, 工艺泵, 系统控制 PLC, 等)
工艺过程实现全自动化
14
上海曙海太阳能双星-3000
30MW 非晶硅薄膜光伏组件生产线
今天正式进入市场！
2009年5月7日
请到我们展位： F2馆 中央位置
当前光伏设备市场的一些误导进口设备一定比国产设备好
16
当前光伏设备市场的一些误导(续)
事实1:
进口喷砂磨边设备国产激光扫边设备
17
当前光伏设备市场的一些误导(续)
事实2:
1. 欧、美、日 25-60MW生产线目前量产产品仍为非
晶硅叠层； 折合成10MW 价格范围: RMB1.6亿这是双星3000 生产线的单位价格的2倍.
2. 需要业界引起高度关注,目前进口高价设备实际上
尚未真正解决的技术关键点: 做好了做不快, 做快了做不好!
我们的设备则没有这个问题.
18
当前光伏设备市场的一些误导(续)
非晶硅组件的光电效率仅为晶体硅组件的1/3
19
当前光伏设备市场的一些误导(续)
基本事实:
4月8日,上海, 晴天,中午,光伏组件用磁电式电压电流表和变阻器实测结果:
1.国内某知名品牌单晶硅新组件: 标称80W,实测71W,组件光电效率:
10.9%
2.国内某知名品牌多晶硅新组件,标称40W,实测32W,组件光电效
率:9.2%
3.国内某知名品牌非晶硅旧组件,标称38瓦,已经在阳光下照射了4个
月,实测36.9W,组件光电效率:4.7%
20
当前光伏设备市场的一些误导(续)
先买一套设备, 然后仿制, 降低成本
21
当前光伏设备市场的一些误导(续)
需要认真评估仿制的风险:
设计风险!
零部件采购成本风险!
材料选型风险!
机械制造风险!
工艺移植风险!
后续技术开发风险!
22
当前光伏设备市场的一些误导(续)
计算微晶硅生产线的产能用的是非晶硅的出片率 成本已经做到了每瓦0.5美元以下
国家电价补贴只需要每度电0.69元
23
当前光伏设备市场的一些误导(续)
基本事实:
TCO 玻璃+背玻璃： 1-2元/W
设备折旧及维护:1-3元/W
封装材料: 1-2元/W
气体? 电力?厂房? 工资福利 ?
24
参考文献：
中国科学院广州能源所主编《中国新能源》2007年署名文章：努力推动光伏产业核心设备和核心工艺的国产化进程，提升我国光伏产业的科技水平。

作者：奚建平 中国能源协会《2009年中国能源报告》署名文章：中国光伏产业半导体薄膜核心设备与工艺技术正进入自主创新阶段。

作者：奚建平
25
谢谢各位！
26。