半导体产业有助于绿色的太阳能制造

湿泵与干泵

　　不久前，半导体产业由需要油来形成真空密封的"湿"真空泵转移到"干"泵，消除了在真空环境里使用油的必要，大大减少了对维修的要求，湿泵的维修通常很贵并可能带来危险。这一做法有助于减小风险和降低处理危险废弃物的费用。干泵比湿泵消耗的电力更少。特别是，干泵维护时间间隔通常较长，在两次维护之间会获得更多的产出，这也是降低整体运行成本的一个重要要求。

　　排放处理系统

　　对太阳能产业来说，为半导体制造而开发的废物排放处理系统是另一个极好的技术转移的机会。由于排放处理技术通常被视为成本，而不是额外价值，因此为半导体行业提供排放处理系统的制造商们不得不激烈竞争，以降低他们排放处理系统的运营成本和环境负担，这些优势可以直接转移到太阳能制造业。

　　现在半导体行业所采用的先进排放处理系统，可以提供比前几代系统更低的拥有成本（CoO）。例如，基于等离子技术的排放处理系统非常节能，并且只使用电力。发电是相对比较清洁的流程，因此这种系统可以同时降低能源成本和对环境的影响。它们降低了化学品的消耗并减少了维修要求，也就是说降低了成本，同时延长了系统正常运行时间。使用时，可以调整基于等离子技术的减排系统，使气体（如氮氟化物、NF3）的销毁率（DRE）达到最大值，并且防止形成四氟化碳（CF4）。这两种气体都是需严格管制的温室气体。

　　几乎所有其他排放处理技术都通过燃烧废气中的成分气体，产生销毁有害化合物成份所需的热量，从而节省了燃料成本。
　　如果把水消耗量降到最低作为先决条件，那么系统可以使用所有干式燃烧反应器技术来分解有害化合物，并使用高温粒子过滤系统（而不是洗刷器）来消除气流中的固体副产品。通过节约水资源来降低生产成本，将起到越来越重要的作用。

　　湿法与干法腔室清洁

　　在FPD和半导体产业中，利用氟化气体（如NF3或F2）进行干法腔室清洗已经变得非常普遍，这可以增加设备的吞吐量，并减少在设备维护上的人为干预。虽然大多数的平板太阳能电池生产已经转移到干法（等离子）清洗，但是湿法清洗在晶体硅太阳能电池的制造过程中仍然普遍。干法清洗工艺确实产生了一些有高腐蚀性的气体，但是经专门设计的涡轮分子泵和干泵（也是为半导体工艺而开发的）可以抵抗化学物质的侵蚀。

　　系统集成

　　太阳能电池制造也可以受益于半导体产业已经建立好的系统集成知识。有效的系统集成方法提供了必要的生产能力和多余产能，可以将系统正常运行时间最大化，而不用产生昂贵的过剩产能。半导体行业对整个fab的排放处理能力的优化设计，就是因系统集成而节省成本的极好例子。

　　许多半导体工厂添加了多余的排放处理系统，以避免由计划内或计划外的排放处理系统维修所引起的生产停工。通常情况下，单一的排放处理系统支持单一的工艺进程设备。过去确保多余产能的方法是为每一个工艺进程设备添加一个后备系统。虽然这种做法确实将工艺进程的正常运行时间最大化了，但100％的额外容量远远超过了排放处理系统5％的停机时间，所以显得十分昂贵并且低效。

　　一个更加集成且容易移植到太阳能领域的办法是区域排放处理方案（图2）。在这个模型中，不相容的废气在离开工艺设备时被隔离开，然后导入到一系列排放处理系统中。这一系列系统提供了集中的处理能力和适度的多余产能，同早期情况比，只有不到一半的多余产能系统。通过适当设计的多余产能的额度，可以确保较长的正常运行时间，提高生产力并降低生产成本。所有这些都可以为实现电网平价做出重要的贡献。

　　结论

　　利用半导体制造所获得的经验，可以帮助快速成长的太阳能工业保持其绿色形象，同时也加速了其实现与常规能源成本平价的进程。达成平价的关键自然是降低生产成本。

　　各种各样的系统，如干式真空泵、涡轮分子泵、基于等离子技术的排放处理系统和等离子清洗系统，可以很容易地从半导体产业转移到太阳能制造业。这些系统涉及到太阳能生产的一些关键问题，包括减少设备成本、降低水的消耗和有效处理温室气体及其他有害废弃物。另外，从半导体行业中积累起来的系统集成方面的专业知识，可以确保提高整体生产效率并且降低成本。