美國國家可再生能源實驗室(NREL)已經(jīng)研發(fā)一款自動機器人，可加工薄膜 太陽能電池，并且可分析電池的性能以及測試電池的缺陷。該成果把工業(yè)效率和實驗室的高精度結(jié)合了起來用于生產(chǎn)高效太陽能電池。

NREL研發(fā)的機器人可加工薄膜太陽能電池，并且可以檢測電池存在的缺陷。

該系統(tǒng)的核心部分是一個中央傳遞機器人，可把金屬板送入一個完全密封的真空加工室內(nèi)，然后在其表面沉積納米薄層化學物質(zhì)，加工成半導體。半導體完成后，機器人可分析其中的技術(shù)故障，測量光的吸收，然后準備下一批次的6張金屬板。

這種機器人只需大約35分鐘就可在6平方英寸的玻璃板、塑料板或者金屬面上加工出硅半導體。

美國國家可再生能源實驗室(NREL)的科學家Ingrid Repins表示：“在過去，我們需要進入一個…二個…三個…四個…五個實驗室才能完成相同的步驟?！?/P>

NREL計劃在其過程開發(fā)和集成實驗室加工5個這樣的機器人。其中兩個機器人將使用銅銦鎵硒(C.I.G.S.)或者碲化鎘(CdTe)加工薄膜太陽能電池半導體，而其余的機器人將被用于硅半導體。

該系統(tǒng)的其余部分將提供操作平臺，以在多種材料表面沉積光伏材料。該系統(tǒng)還將為材料和裝置的測試提供工具。

據(jù)說， C.I.G.S.和CdTe電池板的制造和安裝費用要遠遠低于硅太陽能電池板。有關(guān)公司和研究人員正在對這兩種技術(shù)的轉(zhuǎn)化效率進行改進。

薄膜光伏電池的生產(chǎn)需要在基底材料上沉積一層或者多層光伏材料，沉積過程中出現(xiàn)的缺陷將影響到電池的整體轉(zhuǎn)化效率以及耐用性。

這種設(shè)備可以用于對太陽能電池板使用的材料進行基本的研究和開發(fā)，由此能夠讓研究人員對加工過程中不同階段存在的缺陷和雜質(zhì)的影響進行研究。

NREL的資深科學家Miguel Contreras表示：“這種系統(tǒng)能夠讓我們作之前不能做的事情，并且有助于我們更好的理解是什么原因限制了電池效率，以及如何提高工業(yè)生產(chǎn)效率?！?/P>

NREL已經(jīng)使用這兩種技術(shù)研發(fā)出太陽能電池。該實驗室擁有這兩種技術(shù)的太陽能轉(zhuǎn)化效率的世界紀錄。在2005年該實驗室使用C.I.G.S.制成的太陽能電池轉(zhuǎn)化效率為19.9％，在2001年該實驗室使用CdTe制成的太陽能電池轉(zhuǎn)化效率為16.5％。

然而，實現(xiàn)這些轉(zhuǎn)化效率都是在實驗室條件下進行的。該實驗室計劃使用自動機器人來改善加工方法，從而把這些改善后的方法應用到商業(yè)性太陽能電池板的生產(chǎn)中。

Repins女士預計在未來數(shù)年里公司總共生產(chǎn)一公里長的薄膜太陽能電池，同時保證電池有16％的理想轉(zhuǎn)化效率，并降低原材料、制造和安裝成本。

薄膜太陽能電池正在迅速占領(lǐng)晶體硅太陽能電池板的市場。市場研究公司ISuppli Corporation的報告稱，到2013年就裝機容量來講，薄膜太陽能電池產(chǎn)業(yè)在全球太陽能電池板市場的份額將從2008年的14％增加到30％。