太陽(yáng)能光伏發(fā)電的最基本元件是太陽(yáng)電池（片）。目前太陽(yáng)能電池有兩種實(shí)現(xiàn)方式，一是晶硅太陽(yáng)能電池，這種電池轉(zhuǎn)換效率高，成本高，價(jià)格也相對(duì)較高。二是薄膜太陽(yáng)能電池，這種方式的轉(zhuǎn)換效率相對(duì)較低，但成本低、價(jià)格低，薄膜太陽(yáng)能電池弱光性好，在早晚光線弱的情況下，發(fā)電效果優(yōu)于晶硅電池，與建筑外墻相結(jié)合，未來(lái)的發(fā)展不可限量。
中國(guó)較好的太陽(yáng)能電池板廠家有天威英利新能源有限公司、無(wú)錫尚德太陽(yáng)能電力公司等。目前，多晶硅是生產(chǎn)太陽(yáng)能電池的主要原料，其鑄錠爐在中國(guó)的市場(chǎng)容量高達(dá)每年200~300臺(tái)。作為一套智能化的大型控制設(shè)備，多晶硅鑄錠爐對(duì)于精度、可靠性和自動(dòng)化程度均有極高要求。該設(shè)備應(yīng)用的傳統(tǒng)運(yùn)動(dòng)控制產(chǎn)品是液壓油缸和絲杠導(dǎo)軌，但其安裝和日常維護(hù)比較復(fù)雜，可靠性有限且不利于清潔。
各類國(guó)產(chǎn)設(shè)備與國(guó)際差距不一
PECVD產(chǎn)能及工藝水平已接近世界先進(jìn)水平，得到越來(lái)越多國(guó)內(nèi)用戶的使用，但設(shè)備自動(dòng)化程度(自動(dòng)裝卸片)與國(guó)外尚有差距。
全自動(dòng)絲網(wǎng)印刷機(jī)在核心技術(shù)上無(wú)法取得突破，整體水平和國(guó)外差距較大，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)線幾乎全部采用了價(jià)格高昂的進(jìn)口設(shè)備。
材料生長(zhǎng)設(shè)備中的單晶爐在技術(shù)性能上雖然與國(guó)際先進(jìn)水平有差距，但并不大，且具備性價(jià)比優(yōu)勢(shì)，借助硅材料短缺的契機(jī)，該設(shè)備已形成批量生產(chǎn)，占據(jù)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)并少量出口。
研發(fā)大尺寸薄硅片自動(dòng)化設(shè)備
光伏電池制造設(shè)備的發(fā)展目的是為了提高電池的最終產(chǎn)品質(zhì)量、光電轉(zhuǎn)換效率及整線生產(chǎn)效率，同時(shí)降低生產(chǎn)成本，因此，未來(lái)設(shè)備的技術(shù)發(fā)展將圍繞著以下幾方面進(jìn)行：
首先，進(jìn)一步發(fā)展適合大尺寸(如目前主流多晶硅是156mm×156mm方硅片及未來(lái)210mm×210mm方硅片等)、薄硅片的工藝技術(shù)設(shè)備(目前主流硅片厚度為210μm-240μm)，以節(jié)約硅材料降低成本。
其次，提高單機(jī)自動(dòng)化水平，增加批次裝片量，以提高單機(jī)生產(chǎn)效率。以目前主流的多晶硅156mm×156mm方硅片生產(chǎn)工藝為例，要開(kāi)發(fā)單機(jī)生產(chǎn)能力在50MW的生產(chǎn)設(shè)備，同時(shí)要實(shí)現(xiàn)機(jī)械手自動(dòng)傳送、在線檢測(cè)等功能，提高整線生產(chǎn)效率，減少人工干預(yù)，降低碎片率。
第三，提高設(shè)備的運(yùn)行穩(wěn)定性。據(jù)調(diào)查，國(guó)內(nèi)設(shè)備的MTBF(平均無(wú)故障間隔時(shí)間)普遍在500小時(shí)左右，而MTTR(平均故障修復(fù)時(shí)間)約為10小時(shí)，遠(yuǎn)低于國(guó)外MTBF的3500小時(shí)左右和MTTR的8小時(shí)左右。雖然國(guó)內(nèi)具有維修反應(yīng)速度快，維修方便等特點(diǎn)，但故障多、不易維修仍然是國(guó)內(nèi)設(shè)備的通病，因此，國(guó)內(nèi)在設(shè)備生產(chǎn)制造中引入可靠性設(shè)計(jì)、分析、制造等技術(shù)內(nèi)容，是非常重要的。
逆變器技術(shù)是太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)的主要組成部分。在太陽(yáng)能發(fā)電設(shè)備中，對(duì)逆變器的主要要求有以下三點(diǎn)。
（1）可靠，能滿足使用條件要求：大多數(shù)獨(dú)立型太陽(yáng)能發(fā)電設(shè)備用于邊遠(yuǎn)地區(qū)和海島，要求逆變器能承受惡劣的使用條件，能保證在少維護(hù)條件下長(zhǎng)期工作。大多數(shù)并網(wǎng)型太陽(yáng)能發(fā)電設(shè)備用于家庭，要求逆變器的電磁干擾少，不影響人的生活環(huán)境，也不妨礙其他家用電器工作。
（2）效率高：由于現(xiàn)在常用的太陽(yáng)電池矩陣的光電轉(zhuǎn)換效率小于15%，如果逆變器效率低，將太陽(yáng)電池好不容易轉(zhuǎn)換來(lái)的電能損耗掉，十分可惜。這樣勢(shì)必要增加矩陣中太陽(yáng)電池組件的數(shù)量，增大矩陣所占的面積，從而大大增加太陽(yáng)能發(fā)電設(shè)備的投資和土建費(fèi)用。所以，要求逆變器效率要大于90%。
?。?）波形畸變小，功率因數(shù)高：并網(wǎng)型太陽(yáng)能發(fā)電設(shè)備要并網(wǎng)，逆變器輸出波形必須與外電網(wǎng)一致，波形畸變小于5%，高次諧波含量小于3%，功率因數(shù)接近于1。獨(dú)立型太陽(yáng)能發(fā)電設(shè)備中的逆變器波形畸變可以大一些，小于10%。
太陽(yáng)能發(fā)電用逆變器分為以下幾種形式。
（1）工頻變壓器絕緣方式用于獨(dú)立型太陽(yáng)能發(fā)電設(shè)備，可靠性高，維護(hù)量少，開(kāi)關(guān)頻率低，電磁干擾小。
?。?）高頻變壓器絕緣方式用于并網(wǎng)型太陽(yáng)能發(fā)電設(shè)備，體積小，重量輕，成本低。要經(jīng)兩級(jí)變換，效率問(wèn)題比較突出，采取措施后，仍可達(dá)到90%以上，高頻電磁干擾嚴(yán)重，要采用濾波和屏蔽措施。
（3）無(wú)變壓器非絕緣方式本來(lái)希望進(jìn)一步降低成本，從兩級(jí)變換變?yōu)閱渭?jí)變換，提高效率，使它成為并網(wǎng)型太陽(yáng)能發(fā)電設(shè)備中更理想的逆變器，但是使用中出現(xiàn)一系列問(wèn)題。無(wú)變壓器非絕緣方式逆變器不能使輸入的太陽(yáng)電池與輸出電網(wǎng)絕緣隔離，輸入的太陽(yáng)電池矩陣正、負(fù)極都不能直接接地。太陽(yáng)電池矩陣面積大，對(duì)地有很大的等效電容存在，將在工作中產(chǎn)生等效電容充放電電流。其中低頻部分，有可能使供電電路的漏電保護(hù)開(kāi)關(guān)誤動(dòng)作。其中高頻部分，將通過(guò)配電線對(duì)其他用電設(shè)備造成電磁干擾，而影響其他用電設(shè)備工作。這樣，必須加濾波和保護(hù)，達(dá)不到降低成本的預(yù)期效果。
?。?）正激變壓器絕緣方式是在無(wú)變壓器非絕緣方式使用效果不佳之后開(kāi)發(fā)出來(lái)的，既保留了無(wú)變壓器非絕緣方式單級(jí)變換的主要優(yōu)點(diǎn)，又消除無(wú)絕緣隔離的主要缺點(diǎn)，是到目前為止并網(wǎng)型太陽(yáng)能發(fā)電設(shè)備比較理想的逆變器。
近年來(lái)，幾乎世界上所有的巨型企業(yè)都宣布加入太陽(yáng)能光伏行業(yè)或擴(kuò)大在光伏行業(yè)的投資，從美國(guó)的Intel、IBM、HP、GE到歐洲的博世、BP以及韓國(guó)的三星、現(xiàn)代、LG、臺(tái)灣的聯(lián)電。
（轉(zhuǎn)載）
