太阳能电池制造设备成行业新增长点

    地球接收到的太阳能要比全人类消耗的总能量高出几千倍。人们已经意识到利用太阳能去解决全球变暖的问题，而太阳能又是唯一不受地理环境约束的可再生能源。尽管目前太阳能电池还存在转换效率低、成本高等问题，但在能源紧缺的今天，开发、推广太阳能电池已成我国当务之急，受到我国各级政府的重视，这也为我国电子专用设备行业开拓了一个新的市场。 
 
　　国内光伏应用日益扩大
　　我国于1958年开始研究太阳能电池，1971年首次在我国发射的“东方红二号”卫星上成功应用太阳能电池，1973年开始将太阳能电池用于地面。我国光伏工业在20世纪80年代以前尚处于起步阶段，太阳能电池的年产量一直徘徊在10kW以下，价格也相当昂贵，主要用于小功率电源系统，如航标灯、铁路信号系统、高山气象站等。在“六五” 和“七五”期间，国家开始对光伏工业给予支持，光伏应用也扩大到微波中继站、部队通信系统以及农村载波电话系统等。

　　2002年，原国家计委启动了“西部省区无电乡通电计划”，该计划通过光伏和小型风力发电解决西部七省区 780个无电乡的用电问题，这一项目大大刺激了光伏工业的发展。与此同时，欧、美、日、澳等西方国家相继启动实施的光伏计划及新的再生能源法，使这一市场开始急剧放大，应用面也日益扩展，如庭院灯、支线路灯、光伏屋顶、中继站、边远哨所以及并网发电等等。

　　多应用项目带动
    我国太阳能电池产业高速增长
　　20世纪80年代末，国内先后引进了多条太阳能电池生产线，使我国太阳能电池生产能力一下子提升到6个厂的4.5MW，这种产能一直持续到2002年。随着世界性能源危机的到来和太阳能电池转换效率及技术的不断提高，太阳能电池应用领域不断扩大，尤其是德国、日本“10万屋顶光伏计划”的实施及欧美《可再生能源法》的相继生效，给太阳能电池产业的发展提供了前所未有的发展机遇，2002年到2003年，我国光明工程项目的实施更是一剂催化剂，给我国光伏市场带来了一个脉冲式的发展，吸引了一大批“外行”企业加入到行业中。产量成几倍的放大，技术也跨上了一个更高的台阶。

　　近年来，世界上太阳能电池总产量以每年超过30%的速度在增长，2002年世界光伏系统总装机容量达到2 20MW，年发电量约为30亿kWh。据美国PVNEWS公司调查统计，2003年世界太阳能电池总产量为742MW 。日本企业在世界太阳能电池产量中占绝对优势，共有4家企业入主全球前10强。其中夏普公司连续4年居世界首位。另外三家公司分别是京瓷、三菱电机和三洋电机。4家日本企业共占世界太阳能电池产量46.5%的份额。我国2003年太阳能电池产量才58.5MW。预计2010年世界太阳能电池的产量将达到1400MW，到2020年世界太阳能电池的产量将达到7000MW。

　　在我国，2002年光伏系统累计装机容量仅40MW，而2004年深圳市已建成870kW光伏发电系统，是目前我国最大的城市光伏景观工程。2008年北京奥运会也将建成多个50kW～150kW的光伏发电系统，场馆周围 80%的路灯以及部分场馆的照明与空调将利用太阳能电池供电。上海2010年世界博览会已在规划总量达1MW～10M W的城市光伏发电系统，还有旨在解决8000万边远地区居民无电缺电问题的国家光明工程、家用太阳能光伏电源系统、乡村太阳能光伏电站、青藏铁路工程光伏电源系统、西气东输工程阴极保护光伏电源系统、通信用光伏电源系统等，在近几年中，我国太阳能电池需求增长将更快。

　　我国具备太阳能电池制造设备
　　整线供给能力
　　太阳能电池制造设备产业除后道的检测组装应用外，最关键的工序为硅片和电池片制造。
　　硅片制造设备包括晶体生长炉、硅棒加工和硅片切割设备。我国8英寸太阳能硅单晶炉主要生产厂西安理工大学工厂和北京京运通真空设备厂2004年销售量共计达到150台，预计今年销售量将比去年翻一番，多晶硅和非晶硅的生长设备目前正在研制中。8英寸硅棒的滚圆和切断设备已经由北京京联发数控科技有限公司批量生产。8英寸的硅片切割机也已经由中国电子科技集团公司第45研究所批量生产，而性能更先进的高效率多线切割机今年也将在上海日进机床公司问世。

　　电池片制造包括制绒—清洗—扩散—刻蚀—PSG祛除—表面成膜—电极印刷(正反面)—低温烘干—背场印刷 —低温烘干—高温烧结—测试分档等共十四个步骤(电极印刷为两次)等。自2002年开始，通过和一流企业合作并引进先进的工艺技术，历经多次技术换代及升级，国产的太阳能电池片关键生产设备(用于156mm×156mm太阳能电池方片 )如制绒机、硅片清洗机、8英寸扩散炉、刻蚀机、PSG祛除机、低温烘干炉、烧结炉、丝网制刷机等相继在国内大生产线上替代了进口设备，并取得广泛应用。特别是2003年七星华创以及2004年中国电子科技集团公司第48研究所研制成功的电池片制造用最关键设备之一———热壁式生产型PECVD设备，使我国设备业已基本具备太阳能电池制造设备整线供给能力。仅2004年，全国设备制造企业向太阳能电池制造企业就提供了价值约8500万元的各类太阳能电池片制造设备，比2003年几乎翻了一番。

　　我国太阳能电池制造设备目前的技术水平如下：
　　首先，在湿法腐蚀和清洗设备方面，主要是自动制绒面设备、自动清洗设备、自动PSG祛除设备，国内已经能够制造，且已经达到世界先进水平。

　　其次，扩散炉已和国际中等水平相当，且性价比优势十分明显。
　　第三，刻蚀机距国际先进水平差距较大，但性价比优势明显。
　　第四，国产PECVD的工艺结果已接近世界先进水平，这是这种设备的优势。但它的自动化程度(自动装卸片 )不如进口设备(进口设备如德国Centrotherm公司产品，售价是国产设备的三倍左右)，而该设备推广的瓶径主要是产量与进口平板连续式设备差距很大。

　　第五，国产丝网印刷机、烘干/烧结炉的基本功能具备，但与进口产品的差距也是在自动装卸片(机械手)和自动检测手段上。

　　第六，自动检测分档设备目前国内还在开发研制中。

　　行业爆炸性增长趋势
　　将持续若干年
　　目前的电池片销售状况如20世纪80年代的冰箱彩电一样疯抢，而我们预计此行业爆炸性增长的趋势会延续若干年。目前，国内电池片产品大多出口国外，大厂如尚德已不得不先放弃国内市场。而号称世界太阳能电池之父的马丁·格林教授(澳大利亚新南威尔士大学，获2002年诺贝尔革新奖)的多个中国留学生都被高薪聘请回国创办企业(如无锡尚德、宁晋、南京中电等)，今年起码有10家企业准备加入此行业。

　　在当前国际国内能源日趋紧张的形势下，受西方发达国家大力推广太阳能光伏发电应用并取得显著成效的鼓舞，在我国可再生资源相关法律即将生效之际，中国太阳能光伏产业发展已箭在弦上！业内专家都相信在不远的将来，我国一定会成为世界太阳能电池生产的又一重要基地。太阳能电池制造设备的市场需求旺盛，前景远大，因此，它将有很大发展，并必将成为我国半导体设备产业又一个新的增长点。