连云港开发区：首台光伏设备下线成功打通光伏产业全流程供应链

近日，位于连云港开发区的江苏先导先进装备科技有限公司生产制造的PVD（即物理气相沉积）三腔体连续式溅射镀膜设备成功交付。江苏先导先进装备科技有限公司相关负责人刘磊介绍，该设备是先导落户连云港后交付的首台光伏设备，其成功下线标志着先导科技成功打通从材料到设备全流程供应链，也意味着连云港光伏产业诞生了首台套成品设备。

薄膜太阳能电池，是一种利用薄膜材料作为光吸收层的太阳能电池。它在弱光条件下仍可发电，既可应用于大规模光伏电站，也可制成柔性及半透明电池，实现真正的光伏建筑一体化应用。然而,薄膜太阳能电池生产设备复杂昂贵，其生产设备制造成本占薄膜太阳能电池发电成本七成左右。

提升国产薄膜太阳能制造设备自主可控水平有助于提升中国光伏产品市场竞争力。为此，先导科技启动了PVD三腔体连续式溅射镀膜设备研发制造。刘磊介绍，先导科技是一家全球领先的专业从事稀散金属及其高端材料制造企业，PVD三腔体连续式溅射镀膜设备研发有助于打通企业材料板块和装备制造板块供应链体系，为中国光伏产业提供一体化解决方案。

走进先导科技连云港生产车间，笔者看到一台像蒸包子“蒸笼”一样的设备，各种传感器、管道、电缆整齐地排列在设备上。

这台光伏设备是如何将一块普通的平板玻璃变为一块可以发电的薄膜太阳能电池片？只见工作人员首先将一个如同成年男子上臂粗的靶材（一种复合金属材料的圆柱体）放入靶材腔体并启动机器。此刻，机器内部的真空泵不断抽取设备反应腔中的空气，确保真空度达到指定的数值，并持续保持该状态，并将惰性气体氩气注入反应腔中，促使腔体内部形成一个低压氩气氛围。这一切做好后，生产线会将一片完成导电层覆膜的“0.6米×1.2米”普通平板玻璃“送”入。

神奇的一幕在腔体内发生了：高电压促使氩气的氩原子变为氩离子，从而促使氩离子在电场的作用下加速轰击靶材，使靶材表面的原子或者分子被溅射出来沉积到平板玻璃上。这就类似于打桌球，白色桌球撞击有颜色桌球促使其向四周逃逸。只不过在薄膜太阳能电池溅射镀膜的过程中，因为精准控制其溅射方向和力度，靶材原子不是随意逃逸，而是准确逃逸到平板玻璃上。经过化学反应和物理反应形成叠层结构的薄膜促使原有的平板玻璃厚度增加两至三个微米，即成为转化率可达20%以上的薄膜太阳能电池。

“这个设备的研发制造需要精准超高频射频技术、精密的真空和温度控制技术、快速自动传输技术以及反应腔系统等一系列技术支持。”刘磊介绍，经过反复的试验，我们制造出的这台PVD设备具有能够沉积高纯度薄膜、高靶材的利用率、高薄膜附着力等优点，可以用于制备各种金属电极、透明氧化物薄膜太阳能电池片等，也可以用于制备建筑玻璃和车窗玻璃的镀膜。