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NREL使用机器人制造更好的薄膜太阳能电池 |
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| http://cn.newmaker.com
3/31/2010 3:57:00 PM
佳工机电网
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美国国家可再生能源实验室(NREL)已经研发一款自动机器人，可加工薄膜 太阳能电池，并且可分析电池的性能以及测试电池的缺陷。该成果把工业效率和实验室的高精度结合了起来用于生产高效太阳能电池。
该系统的核心部分是一个中央传递机器人，可把金属板送入一个完全密封的真空加工室内，然后在其表面沉积纳米薄层化学物质，加工成半导体。半导体完成后，机器人可分析其中的技术故障，测量光的吸收，然后准备下一批次的6张金属板。
这种机器人只需大约35分钟就可在6平方英寸的玻璃板、塑料板或者金属面上加工出硅半导体。
美国国家可再生能源实验室(NREL)的科学家Ingrid Repins表示：“在过去，我们需要进入一个…二个…三个…四个…五个实验室才能完成相同的步骤。”
NREL计划在其过程开发和集成实验室加工5个这样的机器人。其中两个机器人将使用铜铟镓硒(C.I.G.S.)或者碲化镉(CdTe)加工薄膜太阳能电池半导体，而其余的机器人将被用于硅半导体。
该系统的其余部分将提供操作平台，以在多种材料表面沉积光伏材料。该系统还将为材料和装置的测试提供工具。
据说，C.I.G.S.和CdTe电池板的制造和安装费用要远远低于硅太阳能电池板。有关公司和研究人员正在对这两种技术的转化效率进行改进。
薄膜光伏电池的生产需要在基底材料上沉积一层或者多层光伏材料，沉积过程中出现的缺陷将影响到电池的整体转化效率以及耐用性。
这种设备可以用于对太阳能电池板使用的材料进行基本的研究和开发，由此能够让研究人员对加工过程中不同阶段存在的缺陷和杂质的影响进行研究。
NREL的资深科学家Miguel Contreras表示：“这种系统能够让我们作之前不能做的事情，并且有助于我们更好的理解是什么原因限制了电池效率，以及如何提高工业生产效率。”
NREL已经使用这两种技术研发出太阳能电池。该实验室拥有这两种技术的太阳能转化效率的世界纪录。在2005年该实验室使用C.I.G.S.制成的太阳能电池转化效率为19.9％，在2001年该实验室使用CdTe制成的太阳能电池转化效率为16.5％。
然而，实现这些转化效率都是在实验室条件下进行的。该实验室计划使用自动机器人来改善加工方法，从而把这些改善后的方法应用到商业性太阳能电池板的生产中。
Repins女士预计在未来数年里公司总共生产一公里长的薄膜太阳能电池，同时保证电池有16％的理想转化效率，并降低原材料、制造和安装成本。
薄膜太阳能电池正在迅速占领晶体硅太阳能电池板的市场。市场研究公司ISuppli Corporation的报告称，到2013年就装机容量来讲，薄膜太阳能电池产业在全球太阳能电池板市场的份额将从2008年的14％增加到30％。
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