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偌大的车间，一台台的高科技机械，身着防尘服的工作人员，工序显得有些紧凑而又有条不紊……
这是记者在位于文水的晋能清洁能源科技有限公司见到的场景。
据了解，该公司隶属于山西晋能集团旗下的清洁能源业务板块，自2013年底创立始，以致力于成为全球领先的光伏制造企业和清洁能源提供商为目标。
截至2015年底,其高效多晶硅太阳电池平均效率突破18.7%，270W多晶领跑者组件也实现大规模量产。同时，晋中2GW异质结高效太阳能电池组件项目也已于同年底立项开工。
目前，该公司在山西文水拥有年产600MW太阳能电池及700MW太阳能组件的生产基地，经过两年多的快速发展，现已渐趋成熟，尤其体现在产品技术方面，在国内同行业优势比较明显，实现了低成本，高产出。
“我们计划通过三年的滚动研发和建设，形成具有行业颠覆性的先进太阳能电池组件产能，使光伏发电成本降低30%以上。”公司技术研发总监李高非说。
精准抢点：严把关键焊接
焊接、层压及IV测试，是晶体硅太阳能光伏组件生产最为关键的三道工序，对产品质量有着重要的直接影响。其中，焊接又是重中之重。
李高非告诉记者，所谓焊接，就是将单片太阳能电池通过镀锡铜带串接成电池串，为叠层工序做准备。该工序的主要原材料为：太阳能电池、焊带和助焊剂，其中太阳能电池主栅焊接区材质为银，而镀锡铜带表层为锡、铅合金，因此如何实现这两种材料的良好接触，是该工序的关键所在。
李高非介绍，行业内一般情况下是通过某种形式同时加热太阳能电池片和焊带，致使焊锡融化实现焊接操作，在此过程中为了保证焊接效果需喷涂助焊剂。而晋能科技则采用目前行业内最先进的德国进口TT焊接机，实现了优异的焊接质量及生产稳定性。
据了解，晋能科技利用TT焊接机采用了非接触焊接及红外加热方式，最大限度降低焊接过程中产生的机械应力，从而实现了极低的焊接碎片率，而且正式焊接前具备电池片缺陷自动检测功能，保证所焊电池片质量一致性。同时，焊接温度实现闭环控制，可根据焊接温度实际情况自动调节，保证焊接质量的一致性。而为了实现组件产品在25年寿命期内持续提供稳定的电量输出，晋能科技焊接拉力实际数值为2N/mm，该值远高于行业内行业内的1N/mm的技术要求，从而保证了公司产品的长期可靠性。
“串焊其实是整个组件工序里面，对于最后发电功率能达到多少，最关键的一个步骤。简而言之，就是把电流导出来的一个过程。”李高非介绍，之所以选择进口串焊机，主要原因第一是产能很高，不用买那么多设备来达到生产能力；第二精度非常高。例如2014年晋能科技做第一个全部采用四主栅工艺的焊接车间，焊带的宽度只有1.3毫米，且要对准到电池片的主栅上，精度要求非常高，故此目前进口设备能更好的达到这个要求；第三生产运行的状态非常稳定，操作人员不用过多参与和解决中间的问题。“整体用下来还是物有所值，我们总共引进了11台。”李高非说。
质量管控：坚持一流层压
层压，主要是用于将电池串、前板玻璃以及背板通过EVA胶膜熔融再交联固化的形式粘接封装为一个整体，为装框工序做准备。
该工序的主要原材料为：玻璃、电池串、EVA、背板，其中在层压工序中起关键作用的材料是EVA，EVA材料在常温下为固态片材，在130℃~150℃环境下会融化呈粘稠状液体，同时在压力作用下高分子材料进行交联，冷却后EVA再次成为固态，即使再加热也不会融化。
因此，层压工艺就是将完成叠层工序的半成品放入一个高温、高压的腔体内促使EVA交联固化。同时，为了保证组件产品内无气泡，该腔体还需保证在抽真空状态下工作，因此，层压机就是为实现该操作而设计及制造的。
“如果有了气泡之后，外部环境对于组件的腐蚀、水汽的侵入会更容易一些，所以要避免生产过程中的气泡。因此，这一道层压，除了要加热，还要抽真空并且进行加压，气泡会由于真空和压力挤出来，这道工艺是至关重要的。”李高非说。
据了解，晋能科技所采用的层压机为国内一流层压机制造商设计并生产的双腔层压机，采用抽真空和层压分段实现的形式，每段有独立的加热、真空系统，可适应单晶、多晶和非晶电池组件以及单玻、双玻组件的连续性生产，效率是单腔层压机的2倍，而人工却可减少70%之多。
李高非表示，由于该工序中最重要的指标是EVA的交联度，因此在这点上晋能科技采用了严格的质量管控体系，确保EVA交联度均在80%以上，保证了太阳能光伏组件25年的使用寿命。
国际一流：精准测试指标
作为太阳能光伏组件的最后一道工序，IV测试发挥着标定组件功率输出的重要功能，同时也是太阳能光伏组件最重要的技术指标。
这一工序最关键的要求是测量的准确性，而测量准确的前提条件是IV测试设备所使用光谱的重复性、稳定性和匹配性（与AM1.5太阳光谱相比较）良好。根据国际IEC相关标准要求，IV测试设备光谱必须达到3A级要求，级别越高测量精度越高。
为此，晋能科技采用了瑞士进口Pasan测试设备，经TUV（权威认证机构）标定Pasan设备光谱可达到3A+级水平，即IEC标准要求的2倍，高标准的要求保证了产品测试的准确性和一致性，为下游电站客户提供最优质的产品。
“测出的这个数值，如果调整好的话，是能够得到国际最一流的认可度，所以只要是用Pasan测的组件，数据绝对是可靠的。”李高非说。
引领同行：创新软硬结合
“这个‘扩散’设备，目前国内只有我们在采用。”李高非指着正在工作的车间介绍。李高非说，“扩散”是太阳能电池制造的核心工序，形成电池的核心元件——PN结。而“扩散”设备的稳定性和工艺灵活性决定了PN结的品质和发电性能。
为充分保证产品质量，晋能科技采用德国著名光伏设备制造商Centrotherm公司生产的低压扩散设备，使得护管压力可达50mbar，增加了分子的自由程，大大提高了管内气体的流动性，从而提高了管内工艺气体分布均匀性，保证所形成PN结的高度一致性。
据了解，目前国内同行由于设备维护复杂且昂贵等因素所致，尚没有选用此项设备。但是晋能科技根据对技术的理解，与供应商主动沟通，最后评估下来之后引进，运行两年并达到了非常好的效果。
李高非介绍，常规的扩散是在常压高温下进行，而晋能科技的扩散则在高温真空中进行。因为掺杂的气体分子，在真空状态下，平均自由程也就是碰撞到其他分子之前所能移动的距离会长很多，扩散的均匀性非常好，所做扩散的方块电阻大概比同行业高10欧姆，电池效率也比其它同行业做的更好；同时，同样一台设备，如果用常压的话，因为它的均匀性不够，所以要把硅片的间距拉开，在4.7毫米左右。而晋能科技的扩散间距是2.38毫米，用同样的电、气等消耗的情况下，一批可以生产800片，而同行业普通设备只能生产400片，所以成本非常低，效果非常好。
“我们最初设计是500MW电池、600MW组件的项目报备，但是经过两年运营之后，已经用同样的设备、同样的占地、同样的消耗，把电池的产能提高到了650MW，扩大了30%，我们的团队在这方面做的非常好。”李高非说，如果还是500MW的话，人工、折旧等费用马上就会上去，产品竞争力根本就跟不上。
“你再看这个‘丝网印刷’设备，这个目前国内同行也在用，但从设备选型来说，我们要引领国内同行。”李高非说，丝网印刷是整个光伏行业一个非常重要的环节，最主要的就是丝网印刷所用的银浆成本非常高，基本上每一片子需要印0.12克银浆，如果在丝网印刷方面选用更好的设备、匹配更好的工艺的话，就能够减少银的消耗，带来巨大的利润。
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