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2018年省科技奖-蚌埠玻璃院-薄膜太阳能电池用高应变点导电玻璃成套技术及装备研究开发
发布时间:[2019-05-17]   浏览人数:1297  来源:伟德国际娱乐设计信息网

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一、项目名称

薄膜太阳能电池用高应变点导电玻璃成套技术及装备研究开发

二、项目简介

太阳能是人类使用的最主要清洁能源之一,2017年我国太阳能电池装机量位列世界第一。大力开发太阳能资源是加快我国能源结构调整,改善人民生活环境质量的重要举措。薄膜太阳能电池由于弱光性好、易与建筑一体化使用,已成为当前发展的趋势,在国际市场上受到高度重视及快速发展。薄膜太阳能电池的半导体制造过程对作为关键基础材料的导电玻璃提出了更高的要求,但生产技术长期被国外垄断,严重制约了我国薄膜太阳能电池产业发展。因此,高应变点导电玻璃的规模化生产技术亟待自主开发。

2013~2016年间,本项目通过协同创新、联合攻关,研发出高应变点玻璃成分体系,攻克了高黏度玻璃液高效熔化、高精度宽板成型技术,创造性地开发了铜锌系背电极,突破了高均匀成膜工艺,实现了装备的国产化、智能化,量产了国内首片高应变点导电玻璃,打破国外垄断并将产品至欧、日薄膜太阳能电池制造商。

本项目授权发明专利6项,授权实用新型专利4项,发表论文3篇。产品供给日本SOLAR FRONTIER、德国AVANCIS、安徽的凯盛光伏材料有限公司等CIGS薄膜太阳能电池制造商。项目完成单位新增销售收入6640.1万元,新增利润2069.6万元,与安徽省既有薄膜太阳能电池产业实现上下游联动,新增就业岗位200个,有力推动了当地经济发展。

项目技术成果填补了我国在薄膜太阳能电池关键基础材料领域的空白,完善了产业链构成,增强了国际话语权,具有显著的经济社会效益

三、主要创新

1)研发了高应变点玻璃成分体系。开发了RO-R2O-Al2O3-SiO2系统的玻璃组成,应变点高达580℃;建立了锥形粒度分布的新原料粒度体系,调控熔化部环流,产品斑马角达到45°,提升幅度超过30%;开发了多温区耦合澄清技术,气泡微缺陷减少60%,突破了高质量熔化的技术瓶颈。

2)创新高黏度玻璃液稳定成型工艺。开发了“高温浅池宽板”成型技术,实现了高黏度宽幅玻璃带高温稳定成型,厚薄差≤0.03mm;独创了“横向温差等比缓降”成型技术,实现横向温差在拉引方向上以指数模式精确缓慢降低,玻璃板弯曲度≤0.5mm;集成开发了“连续承载无损传输、选择性切割”系统,实现了高强玻璃板的微损切割,破片率≤3.4%,良品率≥91%。技术成果工业化稳定量产,产品质量国际先进。

3)首次研发了具有复合阻挡功能的低电阻铜锌背电极膜系,解决了薄膜太阳能电池半导体生产过程中多元素扩散带来的负面影响,产品面电阻≤0.64Ω/□,导电性能提升20%,钼资源节约80%,组件功率平均增加2.5W,等效光电转换效率提升1.8%;开发高真空溅射、高均匀成膜、高精度检测等核心技术,膜层均匀性达±0.5%,铜锌系背电极完全匹配现行铜铟镓硒(CIGS)生产工艺,成品率≥98%。开发了制造执行(MES)及产品识别(AIS)系统,实现全线智能化控制。

四、应用情况

本项目高应变点导电玻璃产品成功下线后,已先后在德国AVANCIS、日本

SOLAR FRONTIER 及安徽蚌埠的凯盛光伏材料有限公司等CIGS 薄膜太阳能电

池生产企业中得到运用,生产的薄膜太阳能电池已大批量出货至全球市场。

2016~2017 年,日本SOLAR FRONTIER 主要通过中远玻璃制品有限公司、安徽万特玻璃贸易有限公司采购安徽华光光电材料科技集团有限公司的高应变点玻璃。自2018 年起,日本SOLAR FRONTIER 开始直接向安徽华光光电材料科技集团有限公司采购高应变点玻璃。

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