今年5月,潞安集团太阳能科技公司的全新高效电池密栅组件顺利生产、成功下线,这标志着该公司的密栅工艺技术完全成熟,同时,实现了降低度电成本和提升组件功率的双重目的,凭借着先进的技术,不仅产品得到了市场各方的一致认可,还实现了出口贸易的逆势提升。
潞安太阳能科技有限责任公司,是世界五百强企业潞安集团的子公司,主要进行太阳能研发、制造、系统集成等相关高科技生产。其建设的年产1GW太阳能光伏项目,采用垂直一体化产业模式,其中,一期规模700MW/年垂直一体化项目生产的晶体硅棒、硅锭、硅片、电池片等组件,采用目前业界最先进的金刚线切割、密栅组件等工艺,产品性能和质量均达到国际先进水平。
这对于潞安这个“以煤为基”的老牌煤炭企业,在清洁能源、产业多元化发展以及企业转型,具有重要的意义。
组件车间:
全新改造的高自动化
太阳能组件车间自动化组件生产线,是该公司新改造的一条自动化程度相对较高的组件生产线。在这条生产线上,有先后引进的高速串焊机、自动排版机、稳定的传输流水线、高清晰度的EL测试仪等先进设备,在工艺上应用自动外观检查及正反面连续焊接、高速自动精准定位排版、精确的打胶量控制及溢胶工艺等多项最新技术,不仅挖掘了现有设备的大部分潜能,还实现了组件产品的加工工艺最优、质量管理高效、现场生产有序。
按产线工艺及结构,生产线可大体分为焊接敷设段、层压装框段、测试包装段三个大段,每段都有独立的工控机箱管理全段设备运转情况。比如焊接敷设段,采用自动焊接机,实现电池片的外观自动检测及多栅电池的一次性焊接成串;而自动供料给排版机则通过自动取串及传感器定位,精确排布电池串,再由人工连接引线敷设后流出,依次检测组件正面外观及EL特性。
而接下来的层压装框,则采用流水线自动定位上料,组件流入层压机层压。这道工序,是整个组件加工工艺的核心部分,在这里,实现组件五层结构的合并,然后由在线装框机进行边框拼装及接线盒安装,完成后组件上固化线固化。
在最后的测试包装段,已经固化好的组件由机械手自固化线上取下,清洗正背面外观后进行耐压绝缘测试、IV测试和最终的EL测试,判定组件的安全性能、电气性能和完好情况,并分别标记,成品组件流入包装装箱入库。
电池工艺:
先进的高效单晶技术
电池厂,是太阳能公司的分厂,有三个车间,一车间年产能140MW,二车间年产能400MW,三车间年产能160MW。三个车间全部进口德国先进生产设备。比如Centrothem公司扩散和管式PECVD设备,ASYS丝网印刷设备以及Jonas & Redmann全自动上下料机械手设备等。
经过多年的工艺探索和行业交流,普通和高效电池均达到行业领先水平,其中普通砂线多晶电池效率可达18.75%,金刚线多晶效率可达18.65%,普通砂线单晶20.30%,普通金刚线单晶20.15%,PERC高效单晶效率可达21.5%。另外,在建的PERC高效单晶线和密栅组件生产线都属于行业领先水平。
该分厂有两个工艺流程,一个是晶硅电池普通工艺流程,包括清洗制绒、扩散制节、湿法切边、镀减反射膜、丝网印刷、电极烧结和检测分选;一个是高效单晶PERC电池工艺技术,包括:氧化、背钝化、退火、激光开槽、抗LID等环节。由于这个技术需要在常规背电场(BSF)技术的基础上增加背面钝化解决方案,所以在具体实施中,需要沉积一层背面钝化膜,然后在这层膜上开槽实现背面接触。此外,基于化学湿式蚀刻的边缘隔绝工序需要针对背面抛光略微调整,因此PERC技术的关键在于背部钝化膜的沉积。
据了解,2017年,国家能源局联合相关部门,推出“超级跑者”,不再将电价作为竞标重点,而是优先实现先进技术的规模应用,鼓励已具备规模化量产技术条件但目前尚未释放产能的先进技术。而2017年的光伏领跑者基地招标中,拥有先进高效技术的企业无疑更具竞争力。为响应国家政策,目前该公司在建的330MW高效单晶PERC电池线,9月份将全面竣工,改造完成后,高效单晶产能可达480MW,效率可达21.5%。
组件生产:
每小时焊接1800片
采用国内一流的金辰自动化组件生产线,具备传输稳定、安全设施完备、检测单元高标准的特点,为高速稳定的生产合格产品提供有力的设施基础。
这是太阳能组件分厂,装备采用了国内先进的小牛CH518高速焊接机,完美解决3主栅以上的电池片无法人工焊接的难题,同时向上兼容到4栅和5栅,支持全部常规电池片的栅线极限;同时,每小时可焊接片量达1800片,高速稳定的焊接带来的是稳定的产品质量和完全释放的产能。
其工艺先进性体现在,高效电池通过了国家最高标准的“超级领跑者”认证要求,实现优质产品的国家级认证、电池工艺抢占新工艺高效电池蓝海、密栅组件异军突起,走在了提高组件功率的最前沿。
据介绍,太阳能公司筹建的106组件车间,主打密栅高效组件,通过新型的工艺设备,实现潞安自产高效密栅组件的规模化生产。该公司近期推广的密栅工艺,与此前四栅线技术相较,电阻损耗减少了1.1%,遮光面积减少了2.15%,更重要的是,以72片组件为例,通过数据表明功率增长了近10W,提升了3.1%。简单而言,即用同样的电池片,用新工艺生产出来的组件产品,既减少了隐裂、降低了功率损耗,同时功率更大,在行业内实现了技术领先。
实际上,一直以来,各大光伏组件厂家纷纷发力高效组件,研发PERC工艺、黑硅工艺、聚光焊带技术、先进玻璃镀膜技术等新工艺及材料,目的都在于提升组件的输出功率。而栅线作为太阳能电池的重要组成部分,把电池内部的光生电流引到电池外部。因此,栅线技术的提升对高效组件发展起着至关重要的作用。特别是随着国家“一带一路”及“光伏领跑者计划”的持续实施,高效组件必将会越来越受到市场的青睐。
据了解,为了实现销售额的逆势提升,太阳能公司加大新产品研发力度,站在客户角度考虑问题、研发产品,该公司研发的领跑者高功率多晶组件制作项目,使高效多晶电池效率达到了19.2%,组件功率已超出领跑者认证的要求,工艺指标代表了行业的领先水平。特别是在今年上海SNEC光伏展会上,太阳能积极把握机遇,向全世界展示了自己的系列新产品,彰显了自身的技术实力、创新能力和产品优势,先后接待客户1000余人次,接待企业30余家,与韩国等国家的客户进行了积极沟通,受到了行业的专家和客户的广泛关注和认可。
目前系列产品已经远销至韩国,土耳其等国家,特别是在今年市场波动较大之际,依然新开发了五家稳定客户,其中包括两家国际客户,实现了出口贸易的逆势提升。 |