日本SolarFroniter总经理：SolarFroniter能把4R概念融入到薄膜电池

10月19日，2016中国光伏大会在北京新国展开幕。20号上午，在E1馆创新剧场举行了以“高效电池技术进无止境”为主题的演讲，各国光伏行业前沿专家齐聚一堂，畅谈高效电池技术。日本SolarFroniter总经理Katsumi Kushiya表示，SolarFroniter把4R概念融入到所有的产品当中，是唯一一个可以提供这一项技术的一个薄膜电池产品。

以下是Katsumi Kushiya演讲实录：

Katsumi Kushiya：大家早上好。首先，我也是感谢主办方将我邀请到这一次会议当中来，我今天想跟大家讲一下这一个课题，也就是CIGS薄膜太阳电池关键技术及发展趋势，希望在这一次会议上面加强交流，我希望和大家介绍一下在我们的一些技术概念，以及一些制造工艺。另外，我们对于的一些管理措施。首先，想给大家介绍一下，我们希望用这种4R概念，这个是融入到所有的产品当中，这个就是我们4R产品生命管理周期制造，加产品设计周期。这个图大家很有可能在很多的模块当中都是看到了，因为对于一个模块产品来说需要下面这样一些属性，尤其对于我们的产品。我们是唯一一个可以提供这一项技术的一个薄膜电池产品。这个是我们一个基本的产品结构，我们只用了BZO，之后，我们还有CIGS，也是P型的吸收层，然后在它之后有一层Mo，它主要是由一些各种各样的化合物组成的。在这个最上面，就是我们所说的这样一种有化层，他和我们的吸收层共同合作，在这个上面还会有一层缓冲层，它可以帮助我们去提高这个吸收层的水平，在缓冲层的上面，我们所使用的是一些氧化薪，它是相当于能够帮助我们可以更好地提高这个缓冲的效率。在上面就是TCO层，这个是我们窗口层，是一N型层。下面也是可以看到，这一层非常的薄，从这个Mo层，刚刚说了，在这个BCO下面还有一层，就是缓层次的一部分。这个当中可以看到可以看到一些基础流层。

我们使用了一些被重复使用的一些金属体，我们可以看到，这个图当中也是有4R的概念，这个就是一开始说了4R概念融入到了整个工业流程当中。我想再给大家仔细地介绍一下这个流程，这个流程主要是分两个部分。这个部分介绍一下CAS流程，我们管这个过程叫做一个流化。我们一开始通过建设的金属浅体层技术步骤，我们有TCO层，TCO有一定的同价合金板，同价合金板延着这样一个基层流对他进行再应用，再循环的把握层。另外，我们也是使了一些其他的气体，这些气体都是什么呢？我们用他们的气体作为反映气体，这些就是CAS流程的发展历程，这样一个过程，一开始是1981年的时候就是由他们开始使用的。我们发现这个反映比例非常的慢，而且，这个气体慢慢地被我们发现了。这个气体非常具有惰性。所以，慢慢地在使用当中我们不再使用这样的气体了，我们反而使用一些其他的这个气体，一些稀释活性气体，帮助我们来完成这样的细化流化的过程。

大家可能也是知道了，这个公司在90年的时候被西门子所收购了，所以，也是成为了西门子研发当中的一部分。那个时候他们就开始不想去使用这种东西，他们想使用一些其他的气体。他们使用了这样一种同步式的这个清氢化流化的流程这个流程改进到了2006年。在那个时候收购了另外一家公司，大概是在之后不久，他们遇到了很多研究上的问题。从06年开始，我们另外一家公司，就是我们公司的母公司，这个时候希望继续地将这样的一个技术进行研发。西门子是一家德国公司，这一家德国公司就开始对CIGC这个技术进行市场化和商业化。其实我们这样一个技术，我们所说的细化后流化技术，是从1993年，也就是1993年被正式商业化以后在我们公司使用了，我在这边想要介绍一下SAS这样一个工艺，它的一些优势。我们也知道，有了这个SAS，可以帮助我们把这个SAS的吸收层可以控制的更好，尤其是在1.2至1.5微米这样一个厚度范围中，这个吸收得到了很好的控制。而且，我们的金属墙体采用这个磁控的建设。

另外，我们使用了SAS之后，我们的这个吸收层的行使也是得到了改善，我们现在使用的这个气体，这个活性更强了。而且，也是可以帮助我们去减少使用量，因为这个浓度更改更低了。另外，就是我们使用是大型的反映炉。有的时候遇见一些泄露的问题。这个幻灯片当中想介绍一下N型的，高缓冲层，还有TCO这个层。这个时间是差不多的。可以看到是由多个结构的。到了1986年的时候，就加入到了中间这一层CBD，CDS层，它其实就是一个缓冲层，它可以帮助 我，它是来自于电沉积的，这是来自于我们这个CSATE，就是太阳能电池电沉积的。之后这个技术得到了发展，我们利用了这个TCO，到了TCO这样应用的时候，他们加入到这样一个过程。然后，逐步地，我们这样的薄膜技术就变成了CIG的技术。并且，将它融入到了我们的电池成型的技术当中去，我们后来技术的研发也是主要是关注与吸收层吸收。到了现在我们看到了更多的一些过程，而且中间的这种缓冲层，这个研究跟研发也是非常非常的相关联的。很多公司所使用的都是这样的一种缓冲层。很少有公司在去使用之前用的那种缓冲层的。但是，它也会有一些劣势，因为这些氧化锌缓冲层，是一个带息材料比较宽的一个材料，因此比较适用于小与300到520的纳米光吸收。我们所说的这个300到520是一个波长的宽度。所以，大家可以看到，这个数字现在比较的低，但是已经得到提高大的提升，这个也是超过了2毫米。这个缓冲层变得更加的具有标准化，目前为止，在我们的这个里面，我们用了一家这样的公司，这个公司为我们提供一些缓冲层，有了这样一些缓冲层，我们这个产品变成了非常好卖的一个产品。现在是缓冲层研发当中最受欢迎的产品之一了，就是刚刚说了那个。

但是，在我们的这一家公司，我们目前仍然是使用基于CIS技术，也是商业化的领先公司。这一张幻灯片当中大家可以看到，我们所使用的这一种CBD，就是化学氯沉积的方式，这个也是我们所使用的一些化学预的溶剂和浓度。

同样可以看到，我们在这里使用的这个，这个对于不想要的溶剂是非常重要的。如果我们现在会使用一些硅片。但是，更安全。这个也是我们现在所关注的一个技术，也是我们现在公司正在使用的，我们也会使用这种东西，它相对来说更加的昂贵的。这个是更加重要的一个问题，我们因此决定使用这样一个缓冲层。好的，我们进行议程的第二个部分，如何来制造这样的一个CIGS的薄膜电池。这个是1988年加入了这一家公司，也是关注新的经济发展，也是加入了委员会，我们做了很多研发的工作。那个时候我们把它叫做另外一个项目。我们加入了这样一种研发的项目，就是开始做了很多很多个一些公司内部的研发。

到2011年的时候，我们这样一种技术。而且，我们也是有很多家公司也会积极地把它进行商业化，我们07年的时候把这个产品给正式那个。所以，在这里大家可以看到所有的技术都是有专利的。有两个专利实际上已经过期了。

这一页就是整个设备的一个架构的设计图，这个厚度是非常重要的。现在，就是三微米的样子。取决于之前几个步骤，这个是有5个毫米的厚度。所以，这一页大家可以看到，这个是刚刚提到的就是吸收层，这个专利是从94年开始的，就是比较的老。大家可以看到，我们早期的时候就已经很关注这个问题了，我们现在研究单晶硅，多晶硅是80不能，单晶硅是20%，差不多就是这样的比例。80年代的时候，公司也是做了这样一个研究，双层结构的研究。波音员也是做了很多的研究，后来把研究单独地拆分出来卖给了波音的科技。所以，这个也是比较的标准。这个技术很多设计上还是在欧洲范围内，这个也是很希望能够研究到这里，这个也是开始逐渐地做了商业化，我想就是在2000年之后，2010年前后有这样一些工作。就是我们说的，在CIGS的技术的研发这些技术都是非常的重要。

所以，这个就是我们刚刚说的，这个就是需要很多的时间，然后，再研发，然后再西化。然后，希望可以加入其中，这里就是变成一个缓冲层的一个。那么，有可以说一下，这个有三种，这种是正式进入了商业化的阶段。之后我们也是决定什么呢？我们可以不可以把这个技术使用到工艺之中，这个里面有很多的路子。但是，我们可能不考虑这个过程。所以，我们通过这样一个情况进行分析这个，它的窗口要比这边建设的一个手段更好，这个有一些小分子来攻击硅片。没有这样一个缓冲的效应，就是直接进入表面，或者缓冲层受到了破坏，这样一个建设是怎样呢？所以，除此之外，这个60%，100%，60%，实际上就是6倍。这个就是刚刚提到的一些机器。这个是一个化学的一个过程，但是，我们刚刚也是说到了，这个实际上是用另外一个技术可以做到大规模的那个。如果做好了这样一个流程，我们可能是需要更多的一些资源，对于我们来说成本比较的高。所以，我们也是开发出了这样一个缓冲层的流程。这个是通过控制后，还有加热的区域，这个都是具体的方式来进行控制的。

然后，我们再来看一下我们这种使用寿命之后，这个是一个化学品。PH4-5，可以做一个简单的处理，但是不会溶解这样一个缓冲层，同样也是使用另外一个组织，分析，帮助他们非常关注这些关键的领域。就是跟我们之前提过的是不一样。所以，当前这种情况是什么呢？大家可以看一下，就是这样一个浓度。做缓冲层，这个短期之内是不会有的。所以，这个是有化学溶液。实际上它都是非溶解性的，我们必须使用这样的一些机制来启动这样一个流程，这个流程是反复和循环的。就好像建设的一样的。

首先，可以有更快地的时间来完成工作，我们可以地招募所有的人到需要的地方来。我们在这里使用这样一个模块，通过加热不同的区域，这个就是比较的有趣。它的这种分裂，这个缓冲层分裂是会提高到这一层，这个也是另外的一个，所有的PV模块都是可以使用的技术。所以，这一页就是现在在展示的。

最后给大家做一个总结。实际上这个市场可能是10%到16%左右，都是由这种多晶硅，都是由多晶硅，这个技术水平更高，就是N型的材料，这个还是一个市场的产品，差不多60%的的当前P型，这个是在什么呢？这个是当前一个情况，就是更大的一个数据，就是一个市场的变化，这样一个技术。不可以达到这样一个目标。这个也是超过了一些。这个是可以做到15%，当前比目标差了1%，我们也是非常努力地告诉他们。

所以，这样的一些材料很多都是可以再去使用的，而且在我们的产品当中。我们也是引入这样一个绿色的理念。在材料的设计，还有最后再循环的时候，这个也是非常非常的关注的。我们可以看到，这个里面有很多都是再循环利用的。

谢谢各位的聆听。

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