從歷史來看，太陽能電池制造主要基于半導(dǎo)體技術(shù)，但現(xiàn)在也逐漸融合了平板顯示器(FPD)制造技術(shù)，用以生產(chǎn)大型太陽能電池板。這給光伏制造商提供了一個(gè)極好的機(jī)會(huì)，可以汲取過去20年來在半導(dǎo)體和FPD產(chǎn)業(yè)的經(jīng)驗(yàn)，降低生產(chǎn)成本以及對(duì)環(huán)境的影響。

    縱觀半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，與光伏制造商目前面臨的情形類似，都受到來自成本和環(huán)境方面的壓力。從成立伊始，消費(fèi)需求和競爭壓力就成為了提高運(yùn)算能力和降低價(jià)格的無情動(dòng)力。此外，雖然半導(dǎo)體行業(yè)最初被認(rèn)為是相對(duì)清潔的，但它最終不得不承認(rèn)并解決與水體污染和危險(xiǎn)廢物氣體相關(guān)的重大問題，以及高耗水量和耗電量的問題。因此，通過改善設(shè)備生產(chǎn)力、能源使用效率、系統(tǒng)集成和廢棄物管理，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)在減少生產(chǎn)成本和降低對(duì)環(huán)境的影響上積累了相當(dāng)多的專門知識(shí)。本文將討論那些太陽能產(chǎn)業(yè)可以較容易采用的方法和技術(shù)，以解決所面臨的類似挑戰(zhàn)。

    “綠色”認(rèn)定的要求

    太陽能行業(yè)從一開始就需要采取綠色的制造方式。這有幾個(gè)原因：首先，作為替代能源之一，其主要的吸引力在于通過太陽能技術(shù)發(fā)出的電是無污染的。然而，如果事實(shí)是，制造太陽能電池板跟天然氣或煤發(fā)電產(chǎn)生相當(dāng)?shù)奈廴荆�該行業(yè)就會(huì)有失去其大部分吸引力的危險(xiǎn)——替代能源的競爭對(duì)手將會(huì)迅速利用這一弱點(diǎn)。在一些新興的太陽能市場，關(guān)于氣體減排和安全處理光伏制造副產(chǎn)品的問題已經(jīng)出現(xiàn)，需要整個(gè)行業(yè)作為一個(gè)整體迅速解決這些問題。

    在替代能源快速增長的歐洲市場，太陽能制造商已經(jīng)面臨嚴(yán)格的微粒、氣體及水的排放法規(guī)。整個(gè)行業(yè)正越來越多地采用德國空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(TALuft)，并有可能成為太陽能電池制造實(shí)際上的全球標(biāo)準(zhǔn)(見《排放處理的選擇和對(duì)環(huán)境的影響》一文)。在環(huán)保法規(guī)相對(duì)不嚴(yán)格的地區(qū)，制造商仍可選擇提前遵循這些規(guī)定的要求，以避免產(chǎn)生長期成本，并降低負(fù)債的風(fēng)險(xiǎn)。對(duì)部分太陽能電池制造商來說，預(yù)計(jì)將來會(huì)受到環(huán)境法規(guī)管理，因此現(xiàn)在就遵循這些法規(guī)，避免由于新規(guī)定的要求而升級(jí)已有設(shè)備，從長期來看，實(shí)際上降低了成本。這樣做，他們就一定比那些沒有貫徹執(zhí)行環(huán)境管理，直到被要求時(shí)才執(zhí)行的競爭對(duì)手更加有利。

    但是，要獲得廣泛采用，太陽能行業(yè)不僅僅須要解決其環(huán)境問題；它還必須達(dá)到電網(wǎng)平價(jià)。這需要進(jìn)一步削減太陽能電池制造的成本。在大多數(shù)情況下，清潔生產(chǎn)在降低營運(yùn)成本方面可以發(fā)揮重大的作用——例如，減少能源和水的消耗。降低能耗對(duì)于能源基礎(chǔ)設(shè)施相對(duì)薄弱的新興國家特別重要，減少水的消耗在像中東這樣的干旱地區(qū)非常重要，而中東極有潛力成為太陽能“農(nóng)場”的位置�，F(xiàn)在著手投資進(jìn)行綠色制造，可以在財(cái)務(wù)和人力資源兩方面幫助太陽能電池制造商避免潛在的污染和清理費(fèi)用。否則這些潛在的費(fèi)用對(duì)企業(yè)收益和品牌資產(chǎn)都可能造成長期的消極影響。

    隨著太陽能市場的發(fā)展，太陽能電池生產(chǎn)過程中的能源消耗量將變得越來越重要。2008年6月份，市場調(diào)研機(jī)構(gòu)iSuppli公司預(yù)測，到2010年將會(huì)有多達(dá)400個(gè)年產(chǎn)量超過1兆瓦光伏電池的太陽能電池生產(chǎn)線，與2007年相比增加了四倍。隨著太陽能行業(yè)的發(fā)展，它將與其他行業(yè)競爭日益昂貴的能源資源。要達(dá)到同常規(guī)能源電網(wǎng)平價(jià)，整體上成為能源的貢獻(xiàn)者，而不是能源的凈消費(fèi)者，那么它必須最大限度地減少用于制造太陽能電池板的能量。

    半導(dǎo)體行業(yè)已經(jīng)盡力解決了許多太陽能工業(yè)現(xiàn)在所面臨的污染問題。此外在從200mm過渡到300mm晶圓的過程中，半導(dǎo)體設(shè)備制造商克服了購置成本的問題。這與太陽能行業(yè)所面臨的問題相仿，太陽能也正向下一代生產(chǎn)設(shè)備過渡。這兩個(gè)行業(yè)面臨著非常相似的挑戰(zhàn)，在降低制造成本的同時(shí)，生產(chǎn)出更強(qiáng)大且更高效的產(chǎn)品。半導(dǎo)體和太陽能行業(yè)所使用的工藝和材料之間具有大量相似之處，這給太陽能電池制造商提供了一個(gè)絕佳的機(jī)會(huì)，使它可以將半導(dǎo)體制造業(yè)開發(fā)的子系統(tǒng)納入其制造流程。

    易于采用的工藝和技術(shù)

    一些系統(tǒng)可以很容易地從半導(dǎo)體制造業(yè)過渡到太陽能電池制造領(lǐng)域，例如用于排除各種制造工藝、污染減排系統(tǒng)和腔室清潔系統(tǒng)中氣體的真空泵。

    此外，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)中的系統(tǒng)集成經(jīng)驗(yàn)，可有助于提高設(shè)備的生產(chǎn)能力，這正是降低生產(chǎn)成本的關(guān)鍵因素。

    濕泵與干泵

    不久前，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)由需要油來形成真空密封的“濕”真空泵轉(zhuǎn)移到“干”泵，消除了在真空環(huán)境里使用油的必要，大大減少了對(duì)維修的要求，濕泵的維修通常很貴并可能帶來危險(xiǎn)。

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