行业工匠

樊建平

 成都中建材光电材料有限公司  工程师  

2008年参加工作,长期从事真空镀膜相关行业,打下了扎实的半导体物理及相关薄膜知识,精通多种真空镀膜制备技术,并具备相当的解决问题能力; 

2009年至2014年,参加了国家863项目“5MW碲化镉薄膜太阳能电池生产线”,在其中担任关键电极层的工艺开发工作。使用电子束蒸发设备制备出了0.72平方米均匀性在10nm以下Ni金属电极层,成功制造出了中国第一块转化组件级碲化镉薄膜太阳能电池,其转化效率达9%,超过了863项目的技术要求。

2014年至2015年,加入杭州尚越,负责CIGS关键吸收层的制备工艺。在此期间消化和吸收了国际知名企业GSE的技术,成功实现共蒸法Roll to Roll不锈钢衬底CIGS电池的制造。

2018年加入成都中建材光电材料有限公司,参加中国建材集团“年产80MW碲化镉薄膜太阳能电池生产线项目”,负责最核心的硫化镉/碲化镉层的镀膜制备技术开发,并担任镀膜段主管。在此期间通过对核心镀膜设备积极摸索、开展了多项优化与改善。针对大面积碲化镉镀膜技术中整体膜厚均匀性、膜层结构均匀性难以控制,边缘膜厚偏薄,设备稼动率较低等相关技术难题,通过多次工艺优化与设备技术改进,大幅提升了产品功率、良率、设备稼动率等,降低碎片率、节约成本。具体改善优化如下:

1,解决边缘膜厚偏薄问题:①增加坩埚盖左右两端开孔,以增加边缘的原材料蒸发量,使更多原材料通过坩埚盖沉积到衬底上;②优化坩埚左右两侧补偿温度,降低原材料在左右两侧坩埚壁上的附着量;

2,整体膜厚均匀性控制:①通过优化坩埚盖狭缝密度、朝向,以及多代坩埚盖搭配,提高CdS、CdTe膜厚均匀性;②通过坩埚盖错位解决蒸发镀膜余弦定律引起的膜厚不均匀,削弱余弦的波峰波谷,同时提高了原材料的利用率。

3,通过优化坩埚前后壁工艺温度,左右两端温度,实现了坩埚内原材料在xy面上的同速蒸发,避免坩埚盖打火,同时提高了膜厚均匀性。

4,通过均匀通氧使CdS、CdTe均匀成核,通过调节氧分压来优化膜层结构,最终显著提高了CdTe电池电性能。

5,通过优化CdS厚度,在微观上补偿了CdTe生长不均匀带来的缺陷,显著提高了开路电压Voc和填充因子FF,最终提高了功率Pm。

通过上述优化改善,最终实际优化成果如下:

1,功率提升

优化后,功率从18年12月的223W提升到最高250W。最高组件的功率达到268W,转化效率达14%。

2,CSS碎片率降低

从2019年1月开始优化,2019年8月优化完成,碎片率从2018年11月最高时的7.36%,降低到0.5%以下。

3,CSS连续镀膜时间提高

2019年7月开始优化,2019年10月优化完成,优化后,单次连续镀膜时间从1~6月的52h提升到190h。

4,产品良率提升

2019年7月开始优化,2019年10月优化完成,优化后,产品良率从最初的93%,提升到95.9%。

针对新型电池技术开发的工作:加入成都中建材以来,作为核心技术人员参与了新型电池技术开发,成功制备出新一代CdSe/CdTe(CST电池)。目前功率达278W,转化效率超过14.5%。

针对新产线开发的工作:作为核心技术人员,将现有产线的核心设备-大面积近空间升华镀膜设备在连续生产过程中出现的各种问题点进行改善,同时将设计上可优化的改善点对CTF设计方进行反馈与讨论,目前在邯郸新产线的开发与应用上,已经应用了超过10项以上的改善点,从而保证核心镀膜设备获得更高的设备稼动率与产品良率。

加入成都中建材以来获得了以下成绩与奖励:

2019年科学技术奖一等奖中国建筑材料流通协会

2019年科学技术奖技术进步奖一等奖中国建材集团有限公司

2019年技术革新奖技艺工法类一等奖凯盛科技集团有限公司

2019年技术革新奖技术开发类二等奖凯盛科技集团有限公司

在完成自身日常工作的同时,做好师带徒的工作,积极培养公司各相关岗位员工。针对国内首条全智能化薄膜产品生产线,培训了大量的真空镀膜技术人员和操作人员。自2018年7月入职公司至今,累计培训了资深工程师与工程师10人以上,一线操作人员10余人,其中有3名操作人员已破格晋升为工程师。