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2018年度广东省科学技术奖公示表

（技术发明奖）

项目名称 基于丝网印刷的晶硅光伏太阳能电池关键技术及成套装备 单位1（华南理工大学） 主要完成单位 单位2（东莞市科隆威自动化设备有限公司） 1.张宪民（职称：教授，工作单位：华南理工大学，完成单位：华南理工大学，主要贡献：整体技术，成果31件发明专利的主要发明人，6件国外发明专利的主要发明人，所有代表作的通讯作者） 2.冼志军（职称：工程师，工作单位：东莞市科隆威自动化设备有限公司，完成单位：东莞市科隆威自动化设备有限公司，主要贡献：技术负责人，光衰设备等16件发明专利的主要发明人） 3.王军涛（职称：，工作单位：东莞市科隆威自动化设备有限公司，完成单位：东莞市科隆威自动化设备有限公司，主要贡献：烧结工艺等14件发明专利的主要发明人） 4.陈忠（职称：副教授，工作单位：华南理工大学，完成单位：华南理工大学，主要贡献：设备动态性能分析与测试，定位平台等5件发明专利的主要发明人，部分代表作作者） 5.苏金财（职称：工程师，工作单位：东莞市科隆威自动化设备有限公司，完成单位：东莞市科隆威自动化设备有限公司，主要贡献：产业化技术负责人，全闭环温度控制炉等11件发明专利的主要发明人） 6.邝泳聪（职称：副教授，工作单位：华南理工大学，完成单位：华南理工大学，主要贡献：视觉技术等8件发明专利的主要发明人） 7.唐岳泉（职称：工程师，工作单位：无，完成单位：东莞市科隆威自动化设备有主要完成人 限公司，主要贡献：印刷机等7件发明专利的主要发明人） （职称、完成单8.梁经伦（职称：讲师，工作单位：东莞理工学院，完成单位：华南理工大学，主位、工作单位） 要贡献：多相机标定技术等2件发明专利的主要发明人） 9.邱志成（职称：教授，工作单位：华南理工大学，完成单位：华南理工大学，主要贡献：发明专利一种三自由度柔性机械臂控制装置与方法的第一发明人，部分代表作作者） 10.王念峰（职称：教授，工作单位：华南理工大学，完成单位：华南理工大学，主要贡献：发明专利一种四自由度平面关节机器人结构的第一发明人） 11.朱本亮（职称：讲师，工作单位：华南理工大学，完成单位：华南理工大学，主要贡献：发明专利一种高精度转动柔性铰链的第一发明人） 12.欧阳高飞（职称：助理研究员，工作单位：华南理工大学，完成单位：华南理工大学，主要贡献：参与视觉标定技术研究，是相关专利的发明人之一） 13.杨丽新（职称：实验师，工作单位：华南理工大学，完成单位：华南理工大学，主要贡献：参与机构动力学研究，是发明专利一种实时测量转轴空间位姿装置与方法的主要发明人，部分代表作作者） 14.张续冲（职称：讲师，工作单位：华南理工大学，完成单位：华南理工大学，主要贡献：并联机构的动力学研究，部分代表作作者） 15.黄沿江（职称：副教授，工作单位：华南理工大学，完成单位：华南理工大学，主要贡献：参与机械手分拣系统的研究，部分非代表作作者） 立项背景：以光伏太阳能电池为核心的太阳能电力系统已受到全球范围内的高度重视。由于基于丝网印刷技术的太阳能电池生产具有设备可靠、生产效率高等优点，已经成为光伏太阳能电池生产的主流方法。在这样的背景下，通过承担国家及省部级相关项目形成了本项目成果。 主要技术内容：成果针对基于丝网印刷技术的高效晶硅太阳能光伏电池生产线成套设备及关键技术进行了研究，并形成自动化生产线，主要成套设备包括：精密视觉丝网印刷系统、烘干烧结系统、光衰系统、太阳能电池智能检测分拣系统等。在此基础上形成了具有自我监测、诊断能力的自动化生产线。解决的关键问题包括：光伏太阳能电池高速与高精度印刷之间的矛盾；电池片高脆性与低破损率之间的矛盾；寻找烧结和光衰最佳温度曲线和相应的控制方法；光伏太阳能电池的精准高效分拣策略与方法等。 授权专利等情况：发明了晶硅光伏太阳能电池印刷机，烘干烧结系统、光衰系统、分拣系统等关键设备整机和多功能印刷生产线；在共性技术上，发明了视觉精项目简介 密定位系统与标定方法，实现了印刷过程的快速、精确定位；在单元关键技术方面发明了双线印刷移栽装置、印刷机调网机构、晶硅太阳能电池片烧结工艺等，给出了最佳“烧结温度曲线”和“光衰温度曲线”。项目授权发明专利一批，发表SCI、EI索引论文多篇。 技术经济指标：技术指标：在电池转换效率方面，单晶硅电池效率（光电转换率）＞22.0%;多晶硅电池效率（光电转换率）＞20.0%；硅片破损率低于0.1%；产能不小于5500片/小时；重复印刷精度±6μm；最大印刷速度≥450mm/s;温度控制精度±1度。经济指标: 成套设备已实现了批量化生产，近3年来，完成单位设备销售实现新增产值60056万元，新增利润23192万元。 推广应用及效益情况：成套设备在天合光能、中来光伏新材料股份有限公司、阳光中科能源股份有限公司等20多家著名企业得到了应用。据不完全统计，设备应用单位实现新增产值和利税超过百亿元，取得了良好的经济效益。关键技术形成了专利群，有效推动了行业的科技进步，该成套设备的成功产业化对我国晶硅太阳能电池产业的良性发展具有重要的推动作用。 论文1：Input Coupling Analysis and Optimal Design of a 3-DOF Compliant Micro-positioning Stage，Mechanism and Machine Theory，2008,43:400-410 论文2：Dynamic analysis of a 3-RRR parallel mechanism with multiple clearance joints，Mechanism and Machine Theory，2014,78:105-115 专著3：A comparative study of planar 3-RRR and 4-RRR mechanisms with joint clearances，Robotics and Computer-Integrated Manufacturing，2016,40：24-33 论文4：Adaptive positioning control of an ultrasonic linear motor system，Robotics and Computer-Integrated Manufacturing，2017,44：156-173 论文5：3-RRR并联机器人含间隙的运动学标定及误差补偿，华南理工大学学报，2014，42（7）：97-103 专利1：光伏太阳能硅片印刷机，发明专利，ZL 201010504235.6 专利2：一种部分解耦的平面三自由度并联精密定位平台，发明专利，ZL 2012103351 80.X 知识产权名称 专利3：Precise-locating drive end pre-tightening device，美国发明专利（US 10030962 B2） 专利4：Parallel connection platform tracking control device and method using visual equipment as sensor，美国发明专利，US 9971357 B2 代表性论文 专著目录 专利5：一种视觉对准系统，发明专利，ZL 201210173163.0 专利6：全自动多相机丝网印刷设备的定位基准标定方法及装置，发明专利，ZL 20121 0130832.6 专利7：一种烘干烧结炉及烘干烧结方法，发明专利，ZL201610543723 .5 专利8：一种烘干炉，发明专利，ZL 201510402958.8 专利9：一种光衰炉，发明专利，ZL 201510402834.X 专利10：一种光伏检测分板机，发明专利，ZL201210194007.2 成套设备面世以来，在天合光能、阿特斯集团、中来光伏新材料股份有限公司、江苏明致、阳光中科、东方日升新能源股份有限公司等多个著名企业得到了广泛应推广应用情况 用，据不完全统计，设备应用单位实现新增产值和利税超过百亿元，取得了良好的经济和社会效益。