從陽光到電能的轉(zhuǎn)換是在光伏設(shè)備的核心組件即太陽能電池中進行的，該設(shè)備的制造過程分為幾個不同的步驟——從硅原料的提取到組件的制造。在晶體硅太陽能電池的制造價值鏈中，Manz最關(guān)注第三個階段：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)進行太陽能電池的制造，而且在開發(fā)新工藝時，Manz將關(guān)注點聚焦在太陽能電池的大規(guī)模經(jīng)濟型生產(chǎn)中。

大規(guī)模經(jīng)濟型生產(chǎn)意味著效率提高、成本降低，這對于規(guī)模經(jīng)濟效應(yīng)明顯的光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展來說意義重大。市場分析認為，盡管2011年光伏組件發(fā)貨量保持增長，但價格的下跌使市場總體收入呈下降態(tài)勢。光伏產(chǎn)業(yè)正面臨一個危險趨勢，既僅僅關(guān)注兆瓦級甚至吉瓦級的產(chǎn)能和出貨量，而忽視收入和利潤。面對政府補貼措施的取消以及市場競爭的日趨白熱化，光伏產(chǎn)業(yè)迫切需要在成本降低和效率提升兩個方面尋找更大的空間。

通過改善制造工藝來實現(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。事實上，晶體硅電池生產(chǎn)企業(yè)的硅料采購價格在今后相當長的一段時間內(nèi)將保持穩(wěn)中有升的趨勢。因此，制造商將他們的注意力集中到了每Wp產(chǎn)品價格的第二個組成部分：轉(zhuǎn)換效率。這里可用的技術(shù)范圍十分廣闊，在大規(guī)模太陽能電池生產(chǎn)的過程中通過轉(zhuǎn)換效率的盈利將超過必要的額外投資。

Manz采用了高效激光加工工藝來實現(xiàn)這一目標。在材料加工過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）開發(fā)的激光工藝來創(chuàng)建出選擇性發(fā)射極架構(gòu)。尤其是開發(fā)的激光光學(xué)部件可以在常規(guī)擴散處理后，將磷硅玻璃層中的含磷介質(zhì)擴散到太陽能電池的發(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)是一項非常精細的技術(shù)，也是綜合的大規(guī)模生產(chǎn)的必經(jīng)之路。

發(fā)射極–太陽能電池朝向太陽的一面聚集–聚集太陽光生成的電荷載子并將其沿導(dǎo)體路徑傳送至終端用戶。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)上將該工藝稱作摻雜。導(dǎo)體路徑上磷原子的濃度應(yīng)該高于太陽光活動面上磷原子的濃度，否則將會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，從而使得昂貴的過濾變得不必要。在不同客戶的測試中，選擇性發(fā)射極可以提高晶體硅太陽能電池效率高達0.5%。對于高端的太陽能電池來說，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2400硅片/小時的產(chǎn)量
• 安全硅片加工—最低破片率
• 與Manz HAP（高精度印刷機）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—可作為獨立系統(tǒng)或集成于整套在線系統(tǒng)中

        絲網(wǎng)印刷——在電池片上印刷導(dǎo)電層——是晶體太陽能電池制造中的一個重要流程。Manz開發(fā)了世界上最快速、精度最高的絲網(wǎng)印刷機HAP2400，該設(shè)備是Manz后端生產(chǎn)線不可分割的一部分，僅有當導(dǎo)體路徑非常精確地印刷到選擇性發(fā)射極擴散區(qū)域上上時，選擇性發(fā)射極的優(yōu)點才可以最大程度地突顯出來。印刷過程越精確并且選擇性發(fā)射極擴散區(qū)域?qū)挾缺M可能地窄時，電池表面的受光面積也就越大。該設(shè)備上，攝像機可以探測到硅片上經(jīng)過選擇性發(fā)射極處理的二次擴散區(qū)域帶，并將其與絲網(wǎng)印刷機上的柵線印刷圖形進行對位，其精度遠遠小于10微米，同樣，絲網(wǎng)印刷機也受攝像機控制。細柵的寬度僅有100微米，而選擇性發(fā)射極擴散區(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的優(yōu)勢
• 單軌高精度絲網(wǎng)印刷系統(tǒng)
• 高產(chǎn)量：達到2400片電池/小時
• 用于硅片校準的高精度視覺檢測系統(tǒng)
• 用于硅片預(yù)處理識別的高精度視覺檢測系統(tǒng)

根據(jù)調(diào)查，這一理想組合恰好可以滿足太陽能制造商的需求，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）均已采用了這項技術(shù)。

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

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緩和的局部激光擴散接觸高歐姆發(fā)射極，從而提高0.5%的絕對輸出效率。

印刷鍍膜后。通過在選擇性發(fā)射極上進行精密的絲網(wǎng)印刷，實現(xiàn)最大化的輸出。

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

細柵高度約達到30微米，高收益率為0.3~0.4。

Manz開發(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HAP2400。

Manz的選擇性發(fā)射極可以提高晶體太陽能電池組件效率0.5%。

Manz在改善效率方面專注于完整的價值鏈：從生產(chǎn)工藝、成品效率到用戶經(jīng)濟實用性。

Manz AG 公司簡介
Manz AG 總公司位于德國羅伊特林根城（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)從自動化專家，發(fā)展成為太陽能光電產(chǎn)業(yè)（晶體硅太陽能電池和薄膜太陽能電池模塊）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)域是開發(fā)和制造車用鋰電池生產(chǎn)系統(tǒng)解決方案。

Manz 集團2006 年在德國公開上市，由創(chuàng)立者Dieter Manz 先生擔任執(zhí)行長，Manz 集團在德國、中國大陸、臺灣、斯洛伐克及匈牙利皆設(shè)有自己的生產(chǎn)據(jù)點；而Manz 集團的業(yè)務(wù)銷售及服務(wù)網(wǎng)絡(luò)遍布全球，包括美國、南韓、印度和西班牙。截至2011 年第一季，Manz 集團在全球擁有約1,900 名員工，其中在亞洲約有800 名。前一個會計年度公司的銷售總額超過1.8 億歐元。在該公司新宣言“熱情造就高效能”的推動下，Manz 承諾未來會為各種重點產(chǎn)業(yè)的客戶，提供更高效能的生產(chǎn)系統(tǒng)解決方案。

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