偌大的車間，一臺(tái)臺(tái)的高科技機(jī)械，身著防塵服的工作人員，工序顯得有些緊湊而又有條不紊……

這是記者在位于文水的晉能清潔能源科技有限公司見(jiàn)到的場(chǎng)景。

據(jù)了解，該公司隸屬于山西晉能集團(tuán)旗下的清潔能源業(yè)務(wù)板塊，自2013年底創(chuàng)立始，以致力于成為全球領(lǐng)先的光伏制造企業(yè)和清潔能源提供商為目標(biāo)。

截至2015年底,其高效多晶硅太陽(yáng)電池平均效率突破18.7%，270W多晶領(lǐng)跑者組件也實(shí)現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn)。同時(shí)，晉中2GW異質(zhì)結(jié)高效太陽(yáng)能電池組件項(xiàng)目也已于同年底立項(xiàng)開(kāi)工。

目前，該公司在山西文水擁有年產(chǎn)600MW太陽(yáng)能電池及700MW太陽(yáng)能組件的生產(chǎn)基地，經(jīng)過(guò)兩年多的快速發(fā)展，現(xiàn)已漸趨成熟，尤其體現(xiàn)在產(chǎn)品技術(shù)方面，在國(guó)內(nèi)同行業(yè)優(yōu)勢(shì)比較明顯，實(shí)現(xiàn)了低成本，高產(chǎn)出。

“我們計(jì)劃通過(guò)三年的滾動(dòng)研發(fā)和建設(shè)，形成具有行業(yè)顛覆性的先進(jìn)太陽(yáng)能電池組件產(chǎn)能，使光伏發(fā)電成本降低30%以上。”公司技術(shù)研發(fā)總監(jiān)李高非說(shuō)。

精準(zhǔn)搶點(diǎn)：嚴(yán)把關(guān)鍵焊接

焊接、層壓及IV測(cè)試，是晶體硅太陽(yáng)能光伏組件生產(chǎn)最為關(guān)鍵的三道工序，對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量有著重要的直接影響。其中，焊接又是重中之重。

李高非告訴記者，所謂焊接，就是將單片太陽(yáng)能電池通過(guò)鍍錫銅帶串接成電池串，為疊層工序做準(zhǔn)備。該工序的主要原材料為：太陽(yáng)能電池、焊帶和助焊劑，其中太陽(yáng)能電池主柵焊接區(qū)材質(zhì)為銀，而鍍錫銅帶表層為錫、鉛合金，因此如何實(shí)現(xiàn)這兩種材料的良好接觸，是該工序的關(guān)鍵所在。

李高非介紹，行業(yè)內(nèi)一般情況下是通過(guò)某種形式同時(shí)加熱太陽(yáng)能電池片和焊帶，致使焊錫融化實(shí)現(xiàn)焊接操作，在此過(guò)程中為了保證焊接效果需噴涂助焊劑。而晉能科技則采用目前行業(yè)內(nèi)最先進(jìn)的德國(guó)進(jìn)口TT焊接機(jī)，實(shí)現(xiàn)了優(yōu)異的焊接質(zhì)量及生產(chǎn)穩(wěn)定性。

據(jù)了解，晉能科技利用TT焊接機(jī)采用了非接觸焊接及紅外加熱方式，最大限度降低焊接過(guò)程中產(chǎn)生的機(jī)械應(yīng)力，從而實(shí)現(xiàn)了極低的焊接碎片率，而且正式焊接前具備電池片缺陷自動(dòng)檢測(cè)功能，保證所焊電池片質(zhì)量一致性。同時(shí)，焊接溫度實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制，可根據(jù)焊接溫度實(shí)際情況自動(dòng)調(diào)節(jié)，保證焊接質(zhì)量的一致性。而為了實(shí)現(xiàn)組件產(chǎn)品在25年壽命期內(nèi)持續(xù)提供穩(wěn)定的電量輸出，晉能科技焊接拉力實(shí)際數(shù)值為2N/mm，該值遠(yuǎn)高于行業(yè)內(nèi)行業(yè)內(nèi)的1N/mm的技術(shù)要求，從而保證了公司產(chǎn)品的長(zhǎng)期可靠性。

“串焊其實(shí)是整個(gè)組件工序里面，對(duì)于最后發(fā)電功率能達(dá)到多少，最關(guān)鍵的一個(gè)步驟。簡(jiǎn)而言之，就是把電流導(dǎo)出來(lái)的一個(gè)過(guò)程。”李高非介紹，之所以選擇進(jìn)口串焊機(jī)，主要原因第一是產(chǎn)能很高，不用買那么多設(shè)備來(lái)達(dá)到生產(chǎn)能力；第二精度非常高。例如2014年晉能科技做第一個(gè)全部采用四主柵工藝的焊接車間，焊帶的寬度只有1.3毫米，且要對(duì)準(zhǔn)到電池片的主柵上，精度要求非常高，故此目前進(jìn)口設(shè)備能更好的達(dá)到這個(gè)要求；第三生產(chǎn)運(yùn)行的狀態(tài)非常穩(wěn)定，操作人員不用過(guò)多參與和解決中間的問(wèn)題。“整體用下來(lái)還是物有所值，我們總共引進(jìn)了11臺(tái)。”李高非說(shuō)。

質(zhì)量管控：堅(jiān)持一流層壓

層壓，主要是用于將電池串、前板玻璃以及背板通過(guò)EVA膠膜熔融再交聯(lián)固化的形式粘接封裝為一個(gè)整體，為裝框工序做準(zhǔn)備。

該工序的主要原材料為：玻璃、電池串、EVA、背板，其中在層壓工序中起關(guān)鍵作用的材料是EVA，EVA材料在常溫下為固態(tài)片材，在130℃~150℃環(huán)境下會(huì)融化呈粘稠狀液體，同時(shí)在壓力作用下高分子材料進(jìn)行交聯(lián)，冷卻后EVA再次成為固態(tài)，即使再加熱也不會(huì)融化。

因此，層壓工藝就是將完成疊層工序的半成品放入一個(gè)高溫、高壓的腔體內(nèi)促使EVA交聯(lián)固化。同時(shí)，為了保證組件產(chǎn)品內(nèi)無(wú)氣泡，該腔體還需保證在抽真空狀態(tài)下工作，因此，層壓機(jī)就是為實(shí)現(xiàn)該操作而設(shè)計(jì)及制造的。

“如果有了氣泡之后，外部環(huán)境對(duì)于組件的腐蝕、水汽的侵入會(huì)更容易一些，所以要避免生產(chǎn)過(guò)程中的氣泡。因此，這一道層壓，除了要加熱，還要抽真空并且進(jìn)行加壓，氣泡會(huì)由于真空和壓力擠出來(lái)，這道工藝是至關(guān)重要的。”李高非說(shuō)。

據(jù)了解，晉能科技所采用的層壓機(jī)為國(guó)內(nèi)一流層壓機(jī)制造商設(shè)計(jì)并生產(chǎn)的雙腔層壓機(jī)，采用抽真空和層壓分段實(shí)現(xiàn)的形式，每段有獨(dú)立的加熱、真空系統(tǒng)，可適應(yīng)單晶、多晶和非晶電池組件以及單玻、雙玻組件的連續(xù)性生產(chǎn)，效率是單腔層壓機(jī)的2倍，而人工卻可減少70%之多。

李高非表示，由于該工序中最重要的指標(biāo)是EVA的交聯(lián)度，因此在這點(diǎn)上晉能科技采用了嚴(yán)格的質(zhì)量管控體系，確保EVA交聯(lián)度均在80%以上，保證了太陽(yáng)能光伏組件25年的使用壽命。

國(guó)際一流：精準(zhǔn)測(cè)試指標(biāo)

作為太陽(yáng)能光伏組件的最后一道工序，IV測(cè)試發(fā)揮著標(biāo)定組件功率輸出的重要功能，同時(shí)也是太陽(yáng)能光伏組件最重要的技術(shù)指標(biāo)。

這一工序最關(guān)鍵的要求是測(cè)量的準(zhǔn)確性，而測(cè)量準(zhǔn)確的前提條件是IV測(cè)試設(shè)備所使用光譜的重復(fù)性、穩(wěn)定性和匹配性（與AM1.5太陽(yáng)光譜相比較）良好。根據(jù)國(guó)際IEC相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，IV測(cè)試設(shè)備光譜必須達(dá)到3A級(jí)要求，級(jí)別越高測(cè)量精度越高。

為此，晉能科技采用了瑞士進(jìn)口Pasan測(cè)試設(shè)備，經(jīng)TUV（權(quán)威認(rèn)證機(jī)構(gòu)）標(biāo)定Pasan設(shè)備光譜可達(dá)到3A+級(jí)水平，即IEC標(biāo)準(zhǔn)要求的2倍，高標(biāo)準(zhǔn)的要求保證了產(chǎn)品測(cè)試的準(zhǔn)確性和一致性，為下游電站客戶提供最優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品。

“測(cè)出的這個(gè)數(shù)值，如果調(diào)整好的話，是能夠得到國(guó)際最一流的認(rèn)可度，所以只要是用Pasan測(cè)的組件，數(shù)據(jù)絕對(duì)是可靠的。”李高非說(shuō)。

引領(lǐng)同行：創(chuàng)新軟硬結(jié)合

“這個(gè)‘擴(kuò)散’設(shè)備，目前國(guó)內(nèi)只有我們?cè)诓捎谩?rdquo;李高非指著正在工作的車間介紹。李高非說(shuō)，“擴(kuò)散”是太陽(yáng)能電池制造的核心工序，形成電池的核心元件——PN結(jié)。而“擴(kuò)散”設(shè)備的穩(wěn)定性和工藝靈活性決定了PN結(jié)的品質(zhì)和發(fā)電性能。

為充分保證產(chǎn)品質(zhì)量，晉能科技采用德國(guó)著名光伏設(shè)備制造商Centrotherm公司生產(chǎn)的低壓擴(kuò)散設(shè)備，使得護(hù)管壓力可達(dá)50mbar，增加了分子的自由程，大大提高了管內(nèi)氣體的流動(dòng)性，從而提高了管內(nèi)工藝氣體分布均勻性，保證所形成PN結(jié)的高度一致性。

據(jù)了解，目前國(guó)內(nèi)同行由于設(shè)備維護(hù)復(fù)雜且昂貴等因素所致，尚沒(méi)有選用此項(xiàng)設(shè)備。但是晉能科技根據(jù)對(duì)技術(shù)的理解，與供應(yīng)商主動(dòng)溝通，最后評(píng)估下來(lái)之后引進(jìn)，運(yùn)行兩年并達(dá)到了非常好的效果。

李高非介紹，常規(guī)的擴(kuò)散是在常壓高溫下進(jìn)行，而晉能科技的擴(kuò)散則在高溫真空中進(jìn)行。因?yàn)閾诫s的氣體分子，在真空狀態(tài)下，平均自由程也就是碰撞到其他分子之前所能移動(dòng)的距離會(huì)長(zhǎng)很多，擴(kuò)散的均勻性非常好，所做擴(kuò)散的方塊電阻大概比同行業(yè)高10歐姆，電池效率也比其它同行業(yè)做的更好；同時(shí)，同樣一臺(tái)設(shè)備，如果用常壓的話，因?yàn)樗木鶆蛐圆粔颍砸压杵拈g距拉開(kāi)，在4.7毫米左右。而晉能科技的擴(kuò)散間距是2.38毫米，用同樣的電、氣等消耗的情況下，一批可以生產(chǎn)800片，而同行業(yè)普通設(shè)備只能生產(chǎn)400片，所以成本非常低，效果非常好。

“我們最初設(shè)計(jì)是500MW電池、600MW組件的項(xiàng)目報(bào)備，但是經(jīng)過(guò)兩年運(yùn)營(yíng)之后，已經(jīng)用同樣的設(shè)備、同樣的占地、同樣的消耗，把電池的產(chǎn)能提高到了650MW，擴(kuò)大了30%，我們的團(tuán)隊(duì)在這方面做的非常好。”李高非說(shuō)，如果還是500MW的話，人工、折舊等費(fèi)用馬上就會(huì)上去，產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力根本就跟不上。

“你再看這個(gè)‘絲網(wǎng)印刷’設(shè)備，這個(gè)目前國(guó)內(nèi)同行也在用，但從設(shè)備選型來(lái)說(shuō)，我們要引領(lǐng)國(guó)內(nèi)同行。”李高非說(shuō)，絲網(wǎng)印刷是整個(gè)光伏行業(yè)一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié)，最主要的就是絲網(wǎng)印刷所用的銀漿成本非常高，基本上每一片子需要印0.12克銀漿，如果在絲網(wǎng)印刷方面選用更好的設(shè)備、匹配更好的工藝的話，就能夠減少銀的消耗，帶來(lái)巨大的利潤(rùn)。