金辰股份—M6-166大尺寸硅片制造设备兼容性现状与制造保障分析（20190803最终版）(1)

2019 YINGKOU JINCHEN MACHINERY CO., LTD. | Confidential 2019 YINGKOU JINCHEN MACHINERY CO., LTD. | Confidential 股票代码 603396 营口金辰机械股份有限公司 2019年 08月 05日 M6-166大尺寸硅片 制造设备 兼容性现状与制造保障分析 王玉明 /高级工程师 2019 YINGKOU JINCHEN MACHINERY CO., LTD. | Confidential 一、 M6大尺寸 硅片对制造设备的挑战 二、 M6大尺寸 硅片制造设备兼容性现状分析 三、 M6大尺寸硅片制造可行性及保障措施 四、总结 CONTENTS 目 录 2019 YINGKOU JINCHEN MACHINERY CO., LTD. | Confidential 一、 M6大尺寸 硅片对 制造设备的挑战  光伏硅片尺寸 3次变革 1981 SEMI M6-82,first published 2000 SEMI M6-1000,technical revision 2006 SEMI M6-0307,technical revision 2007 SEMI M6-0707, technical revision 2008 SEMI M6-1108,technical revision 2012 SEMI M6-1108,withdrawn 2011 SEMI PV22-1011,first published 2016 SEMI PV22-0716,technical revision 2017 SEMI PV22-081,technical revision7 2019 IEC TC82/G2 此前 标准 100/125/150mm 现行 标准 156mm/156.75mm 持续 推进 166mm  增大硅片尺寸的限制在于现有设备的 兼容性 ;  现有主流设备可以兼容 M6硅片，但这一规格已基本达到 部分设备允许的尺寸 上限 ;  继续增大硅片尺寸则需重新购置部分设备，使得增大尺 寸带来的成本下降被新购设备带来的成本上升所抵消。  M6大硅片对制造设备的挑战 2019 YINGKOU JINCHEN MACHINERY CO., LTD. | Confidential 一、 M6大尺寸 硅片对制造设备的挑战 二 、 M6大尺寸 硅片制造设备兼容性现状分析 三、 M6大尺寸硅片制造可行性及保障措施 四、总结 CONTENTS 目 录 2019 YINGKOU JINCHEN MACHINERY CO., LTD. | Confidential 二、 M6大尺寸 硅片制造设备兼容性现状分析 单晶拉棒切片环节的工艺与设备 电池环节的工艺与设备 组件环节的工艺与设备 2019 YINGKOU JINCHEN MACHINERY CO., LTD. | Confidential 二、 M6大尺寸 硅片制造设备兼容性现状分析  拉棒与切片 环节 单晶炉 单晶炉 热屏尺寸尚有较大 余量 当前 主流单晶 炉厂家热 屏内径在 270 mm 左右 ， M6硅片外径为 223 mm，对应的圆棒直 径为 228 mm， 无须 重大改造 。 2019 YINGKOU JINCHEN MACHINERY CO., LTD. | Confidential 二、 M6大尺寸 硅片制造设备兼容性现状分析 连城数控典型多线切断机主要参数  拉棒与切片 环节 切断机 M6硅片对应的圆棒直径是 228 mm，在该设备加工规格范围 内，已接近设备加工规格上限 2019 YINGKOU JINCHEN MACHINERY CO., LTD. | Confidential 二、 M6大尺寸 硅片制造设备兼容性现状分析 高测股份典型单棒四线开方机主要参数  拉棒与切片 环节 开方机 M6硅片对应的方棒直径为 223 mm，开方尺寸为 166 mm， 现有设备裕度较大。 2019 YINGKOU JINCHEN MACHINERY CO., LTD. | Confidential 二、 M6大尺寸 硅片制造设备兼容性现状分析  拉棒与切片 环节 分析总结 主流 设备 参数指标 M6硅片 对设备的需求 是否 兼容 单晶炉 热屏内径 270mm M6硅片外径 223mm，对应的圆棒直径 228mm 兼容 开方机 开方尺寸可达210mm M6硅片开方尺寸为 166mm 兼容 切断 机 适用硅棒直径155-230mm 圆棒直径是 228 mm 兼容 ， 已 接近设备规格上限 切片机 / / 兼容 2019 YINGKOU JINCHEN MACHINERY CO., LTD. | Confidential 二、 M6大尺寸 硅片制造设备兼容性现状分析  典型扩散炉、 PECVD内径尺寸  电池环节 减压扩散炉、 PECVD 2019 YINGKOU JINCHEN MACHINERY CO., LTD. | Confidential 二、 M6大尺寸 硅片制造设备兼容性现状分析  电池环节 丝网印刷机 M2升级 M6硅片，丝网 设备 可 兼容  加大印刷行程，产能可能适当降低 ；  必要更换 核心部件型号 ；  破片率可能大概率 增加。  典型丝网印刷机参数 2019 YINGKOU JINCHEN MACHINERY CO., LTD. | Confidential 二、 M6大尺寸 硅片制造设备兼容性现状分析  电池环节 分析总结 主流 设备 参数指标 M6硅片对设 备 的需求 是否 兼容 扩散炉 内径 290mm M6硅片外径223mm 兼容 M6硅片 石英舟结构 需要改进合理设计 ,并按工 艺要求升级设备本体。 PECVD 内径 450mm M6硅片外径223mm 兼容 M6硅片 石墨舟 需要改进合理 设计以提升产 能， 并按工艺要求升级设备本体。 丝网印刷线（含丝 印、烧结、分选） 印台尺寸 200mm 硅片尺寸 166 166mm 兼容 M6硅片 产能可能降低； 碎片率概率可能增加； 部分核心件更换型号。 2019 YINGKOU JINCHEN MACHINERY CO., LTD. | Confidential 二、 M6大尺寸 硅片制造设备兼容性分析  组件环节 排版机 排版机的 关键尺寸是组件长和宽 ， 若组件尺寸在设备允许范围内 ， 则只 需更改设置即可适用于大硅片组件；若超出设备允许的最大组件尺寸 ， 则很 难通过小技改来兼容 。 技术参数描述 适用玻璃组件范围 长 （ 1580-2200） mm 宽 （ 800-1100） mm 组件出料流水线高度 进料 940 35mm， 出料 960 35mm 工作节拍 常规 60/72组件 6串时 ≤36s 半片组件 12串时 ≤72s 单个组件最大重量 40Kg 主要功能描述 实现太阳能电池串的敷设功能 组件传输方向短边在前运动（短进长出） 金辰股份典型高速 电池串自动敷设 机（排版机）参数表 可兼容 M6硅片 72组件（ 2120mm 1050mm） 2019 YINGKOU JINCHEN MACHINERY CO., LTD. | Confidential 二、 M6大尺寸 硅片制造设备兼容性分析  组件环节 层压机 层压机 的层压面积较大，一般一次可以 处理 多块 60型组件或多块 72型 组件。 使用 M6 硅片时 ， 若多块组件以合理摆放方式且尺寸 在 设备层压面积范围 内，则只需更改设 置即可适用于大硅片 组件 。 金辰股份层压机参数表 机 型 层压面积 M2硅片 组件 规格 （ 长 mm 宽 mm） 组件 数 摆放方式 JCCY2446 2400mm 4600mm 1960 992（ 300W） 4块 /次 1680 992（ 240W） 5块 /次 JCCY2456 2400mm 5600mm 1960 992（ 300W） 5块 /次 1680 992（ 240W） 6块 /次 JCCY2458 2400mm 5800mm 1960 992（ 300W） 5块 /次 1680 992（ 240W） 6块 /次 列表内金辰股份层压 机 可兼容 M6硅片组件 2019 YINGKOU JINCHEN MACHINERY CO., LTD. | Confidential 二、 M6大尺寸 硅片制造设备兼容性分析  组件环节 辅材 辅 材尺寸易 调整 ， 组件 辅材主要包括 光伏玻璃 、 EVA、 背板 、 接线盒 等 。 其中 ， 光 伏玻璃 、 EVA、 背板仅 需调整切割尺寸即可 。 接线盒 不涉及尺寸问题 ， 仅需考虑组件功率提高后接线盒内部线缆材 料可能需要使用更高等级材料 。 2019 YINGKOU JINCHEN MACHINERY CO., LTD. | Confidential 二、 M6大尺寸 硅片制造设备兼容性现状分析  组件环节 分析总结 主流 设备参数 指标 M6硅片对 设备的需求 是否兼容 排版机 适用组件范围2200 1200mm M6硅片 72型组件 2120 1050 兼容 串焊机 / 硅片尺寸 166 166mm 无法兼容，需详细改造升级 叠瓦设 备 线 激光划片机、丝网印刷机、 叠片焊接机、电池串下料 机、端引线焊接机 硅片尺寸 166 166mm 兼容 金辰股份 层压机 / M6硅片 72型组件 2120 1050 兼容 辅 材 辅材包括光伏玻璃、 EVA、背板接线盒等，辅材尺寸易调整 兼容 2019 YINGKOU JINCHEN MACHINERY CO., LTD. | Confidential 一、 M6大尺寸 硅片对制造设备的挑战 二、 M6大尺寸 硅片制造设备兼容性现状分析 三、 M6大尺寸硅片制造可行性及保障措施 四、总结 CONTENTS 目 录 2019 YINGKOU JINCHEN MACHINERY CO., LTD. | Confidential 三、 M6大尺寸 硅片制造可行性及保障措施  扩散 炉石英 舟改进  扩散炉产能提升  管式 PECVD石墨舟改进  管式 PECVD产能提升  金 辰股份“ M6大 硅片电池及组件制造装备” 2019 YINGKOU JINCHEN MACHINERY CO., LTD. | Confidential 三、 M6大尺寸 硅片制造可行性及保障措施  硅片尺寸需小于扩散炉炉管直径，且需要留有一 定的操作空间  将硅片边距由 156.75 mm提高到 166 mm的同时， 硅片外径将由 210 mm增大到 223 mm，对于内径 290 mm的扩散炉 来说可行 。 扩散炉  合理设计石英舟（如调整石英棒的间距离），满 足 M6硅片插片及进出炉体的要求；  建议采用菱形插片设计，能够兼容 156m和 166mm 大硅片 保障措施 166mm 156mm 扩散炉石英舟的合理设计 2019 YINGKOU JINCHEN MACHINERY CO., LTD. | Confidential 扩散炉 新设备 M6大硅片通过加长炉体恒温区设计增大产 能以降低成本 三、 M6大尺寸 硅片制造可行性及保障措施 扩散 炉 M6大硅片的产能提升 超长恒温区（ L2000mm） ,单管产能 1600片 M6大 硅片将成为 未 来扩散炉的主流 。工艺 1降低低压扩散工艺压力；（ 2）增大 大氮流量；（ 3）增大炉体分段数；（ 4）平行插片方式。 超长恒温区炉体设计 2019 YINGKOU JINCHEN MACHINERY CO., LTD. | Confidential 三、 M6大尺寸 硅片制造可行性及保障措施 PECVD PECVD石墨舟的合理设计 PECVD与扩散炉的情况有以下两点不同 1）在 PECVD中，使用石墨舟装载硅片； 2）硅片轴线与 PECVD炉管轴线垂直放置 。  石墨舟分为立式和卧式两种，只需硅片边距小 于 PECVD炉管内径即可。  将硅片边距由 156.75 mm提高到 166 mm对于内 径 450 mm的 PECVD来说无障碍。  立式石墨舟和卧式石墨舟均可通过石墨舟设计 满足 M6硅片插片及进出石英管的 要求 。 卧式石墨舟 立式石墨舟 2019 YINGKOU JINCHEN MACHINERY CO., LTD. | Confidential PECVD PECVD M6大硅片产能提升 三、 M6大尺寸 硅片制造可行性及保障措施 超大口径（内径大于 470mm），超长恒温区（ 2000mm ） 单管产能 504片或 630片 M6大硅片将成为未来 PECVD的主流 。 工艺因素（ 1）提高射频电源功率； （ 2）增大干泵抽速； （ 3）增加炉体控温温段数； （ 4）卧室石墨舟。  反应管内径 增大 420、 450、 470mm  恒温区 加长 1370、 1600、 1800、 200mm  单管产能提升 400、 416、 432、 448、 504、 630片 /管 2019 YINGKOU JINCHEN MACHINERY CO., LTD. | Confidential 三、 M6大尺寸 硅片制造可行性及保障措施 金 辰股份“ M6大硅片 制造装备”蓄 势待 发 辽 宁 金 辰 自 动 化 研 究 院 有 限 公 司 营 口 金 辰 太 阳 能 设 备 有 限 公 司 秦 皇 岛 分 公 司 苏 州 巨 能 图 像 检 测 技 术 有 限 公 司 苏 州 德 睿 联 自 动 化 科 技 有 限 公 司 苏 州 辰 正 太 阳 能 设 备 有 限 公 司 苏 州 新 辰 智 慧 信 息 技 术 有 限 公 司 营口 金辰机械股份有限公司 苏 州 映 真 智 能 科 技 有 限 公 司 苏 州 辰 锦 智 能 科 技 有 限 公 司 苏 州 拓 升 智 能 装 备 有 限 公 司 管 式 减 压 扩 散 炉 管 式PECVD 线 列 平 板 式PECV D 管 式 退 火 炉 智 能 光 伏 丝 网 印 刷 整 线 电 池 片 设 备 上 下 料 自 动 化 智 能 工 厂M ES 系 统 机 器 人 及AGV EL 测 试 仪 高 速 电 池 串 自 动 敷 设 机 端 焊 机 汇 流 条 自 动 焊 接 机 接 线 盒 焊 接 机 单 向 台 摆 模 板 机 串 间 距 校 正 机 双 玻 叠 合 机 械 手 组 件 层 压 机 串 焊 机 叠 瓦 印 刷 设 备 整 线 光伏组件线封装设备及自动化 电池线工艺设备及自动化 2019 YINGKOU JINCHEN MACHINERY CO., LTD. | Confidential 三、 M6大尺寸 硅片制造可行性及保障措施 2019 YINGKOU JINCHEN MACHINERY CO., LTD. | Confidential 三、 M6大尺寸 硅片制造可行性及保障措施 金 辰股份 金辰太 阳能层压机可 兼容 M6大 硅片 60组件、 72组件 机 型 层压面积 M6硅片 60/72组件规格（ 长 mm 宽 mm） 组件 数 摆放方式 JCCY2456 2400mm 5600mm 2120 1050 5块 /次 1780 1050 6块 /次 JCCY2458 2400mm 5800mm 2120 1050 5块 /次 1780 1050 6块 /次 每 种机型可做 2层腔、 3层腔及多层多腔，产能可成倍数 增长 2019 YINGKOU JINCHEN MACHINERY CO., LTD. | Confidential 三、 M6大尺寸 硅片制造可行性及保障措施 金 辰股份 辰正太阳能 叠瓦组件设备线可兼容 M6大硅片 型号 4000系列 产能 4000片 /时 破片率 ≤2.5‰ 工艺参数 电池片尺寸 156*26mm适用于 156电池 片 1/6尺寸，可升级兼容 1/4、 1/5,最大 电池片可兼容 M6 电池串长度 360-2200 mm 电池串串长 精度 0.5mm 电池串直线 度误差 0.2mm 电池片叠片 精度 0.1mm 2019 YINGKOU JINCHEN MACHINERY CO., LTD. | Confidential 三、 M6大尺寸 硅片制造可行性及保障措施 金 辰股份 辰锦智能 智能光伏丝网印刷线可 兼容 M6大硅片 高效 智能光伏太阳能 丝网印刷线 主要规格参数 1、稼 动率 98以上 2、 A级片源，单晶破片率 1.5‰ ，多晶破片率 2.0‰ 3、硅片 厚度 180um30um，硅片尺寸 ≤ 170mm*170mm 4、双轨 CT≤1.05秒，产能 150000片 /天 上 料 机 全 自 动 丝 网 印 刷 机 1 烘 干 炉 1 储 板 翻 板 机 烧 结 炉 储 板 机 1 全 自 动 丝 网 印 刷 机 2 全 自 动 丝 网 印 刷 机 3 全 自 动 丝 网 印 刷 机 4 烘 干 炉 2 烘 干 炉 3 储 板 机 2 电 注 入 炉 叠 片 上 下 料 机 颜 色 检 测 机 IV 检 测 机 高 速 分 选 机 2019 YINGKOU JINCHEN MACHINERY CO., LTD. | Confidential 三、 M6大尺寸 硅片制造可行性及保障措施 金 辰股份 拓升 智能 管式 PECVD、线列板式 PECVD可兼容 M6大硅片 （研发中） 2019 YINGKOU JINCHEN MACHINERY CO., LTD. | Confidential 三、 M6大尺寸 硅片制造可行性及保障措施 1、单、多晶制绒上下料机 2、 ALDPECVD上下料设备 板式 3、装盒机（各类倒片机） 4、堆叠式上料机 5、卡盒式上下料机 6、管式 PECVD上下料机（石墨舟） 7、扩散上下料机（石英舟） 8、板式 PECVD上下料机 9、整线自动化（传输线、 AGV输送、机器人） 金 辰股份 映真智能 电池设备自动化升级可兼容 M6大硅片 2019 YINGKOU JINCHEN MACHINERY CO., LTD. | Confidential 一、 M6大尺寸 硅片对制造设备的挑战 二、 M6大尺寸 硅片制造设备兼容性现状分析 三、 M6大尺寸硅片制造可行性及保障措施 四、总结 CONTENTS 目 录