前言

中华人民共和国国家标准

薄膜太阳能电池工厂设计标准

Standard for design of thin film solar cell plant

GB51370-2019

主编部门：中华人民共和国工业和信息化部
批准部门：中华人民共和国住房和城乡建设部
施行日期：2019年11月1日
中华人民共和国住房和城乡建设部公告
2019年第149号
住房和城乡建设部关于发布国家标准 《薄膜太阳能电池工厂设计标准》的公告     现批准《薄膜太阳能电池工厂设计标准》为国家标准，编号为GB51370一2019.自2019年11月1日起实施。其中，第6.2.5、6.2.6、8.2.3、8.2.4、8.3.3、8.3.4、9.2.9、10.2.1、11.3.5、11.3.7、11.3.10条为强制性条文，必须严格执行。     本标准在住房和城乡建设部门户网站（www,mohurd.gov,cn）公开，并由住房和城乡建设部标准定额研究所组织中国计划出版社出版发行。 中华人民共和国住房和城乡建设部
2019年6月5日       本标准根据住房和城乡建设部《关于印发（2011年工程建设标准规范制订、修订计划）的通知》（建标[2011]17号）的要求，由工业和信息化部电子工业标准化研究院电子工程标准定额站、中国电子工程设计院有限公司和世源科技工程有限公司会同有关单位编制而成。     在本标准的编制过程中，编制组经广泛调查研究，在总结国内有关薄膜太阳能电池组件的生产单位、设计单位和施工单位的实践经验，借鉴有关国际标准和国外先进标准的基础上，广泛征求相关单位的意见，反复修改，最后经审查定稿。     本标准共分12章和1个附录，主要技术内容包括：总则、术语、基本规定、工艺、总图、建筑、结构、气体动力供暖、通风、空气调节与净化、给水排水、电气、节能等。     本标准中以黑体字标志的条文为强制性条文，必须严格执行。     本标准由住房和城乡建设部负责管理和对强制性条文的解释，由工业和信息化部负责目常管理，由中国电子工程设计院有限公司和世源科技工程有限公司负责具体技术内容的解释。本标准在执行过程中，请各单位结合工程实践，认真总结经验，积累资料，如发现需要修改或补充之处，请将有关意见、建议和相关资料寄交中国电子程设计院有限公可（地址：北京市海淀区西四环北路160号，邮政编码：100142），以供今后修订时参考。     本标准主编单位、参编单位、主要起草人及主要审查人：     主编单位：工业和信息化部电子工业标准化研究院电子工程标准定额站 中国电子工程设计院有限公司 世源科技工程有限公司
    参编单位：信息产业电子第十一设计研究院科技工程股份有限公司 上海电子工程设计研究院有限公司 汉能移动能源控股集团有限公司
    主要起草人：李强 罗桥 李锦生 秦学礼 周向荣 肖红梅 夏双练 张天逸 洪明 朱紘文 周锦涛 赵玉娟 杜宝强 李晓 郭振鹏       主要审查人：徐征 申云江 张素伟 伍胜华 何健飞 张阳 杨铁荣 高欣 孙文华 条文说明     《薄膜太阳能电池工厂设计标准》GB51370一2019，经住房和城乡建设部2019年6月5日以第149号公告批准发布。     本标准制订过程中，编制组进行了广泛、深入的调查研究，总结了我国在薄膜太阳能电池工厂工程建设中的实践经验，同时参考了国外先进技术法规、技术标准。     为便于广大设计、施工、科研、学校等单位有关人员在使用本标准时能正确理解和执行条文规定，《薄膜太阳能电池工厂设计标准》编制组按章、节、条顺序编制了本标准的条文说明，对条文规定的目的、依据以及执行中需注意的有关事项进行了说明，还着重对强制性条文的强制性理由做了解释。但是，本条文说明不具备与标准正文同等的法律效力，仅供使用者作为理解和把握标准规定的参考。

1总则

1.0.1 为规范薄膜太阳能电池工厂设计，提高该类工程的设计水平，达到节约能源、保护环境、技术先进、经济合理和确保质量的要求，制定本标准。 1.0.2 本标准适用于新建、改建、扩建的薄膜太阳能电池工厂的设计。 1.0.3 薄膜太阳能电池工厂设计除应执行本标准外，尚应符合国家现行有关标准的规定。 条文说明 1.0.2 薄膜太阳能电池主要分为非晶硅（Amorphous Silicon, a-Si）、微晶硅（NanoCrystalline Silicon,nc-Si,MicrocCrystalline Silicon,mc-Si）、低温多晶硅（Low Temperature Poly-Si）、化合物半导体Ⅱ-VI族[硫化镉（CdS）、碲化镉（CdTe）、铜铟硒化物（CIS：CulnSe₂）、铜钢镓硒（CIGS:CulnGaSe₂）]、Ⅲ-V族化合物碑化镓（GaAs）、染料敏化太阳能电池（Dye-Sensitized Solar Cell，简称DSSC）、有机导电高分子（（）rganic/Polymer Solar Cells）、球状硅、纳米材料（纳米TiO₂晶体）等。随着技术的不断发展及工艺生产水平的提高，还会有新产品不断出现。     本标准所述薄膜太阳能电池主要是指以硅基（包括非晶硅和微晶硅）、碲化镉、铜铟镓硒、砷化镓薄膜制作的太阳能电池。

2术语

2.0.1 薄膜太阳能电池 thin film solar cell
    本标准特指以硅基、铜钢镓硒、碲化锅、砷化镓半导体薄膜作为光电转换材料的太阳能电池。 2.0.2 激光刻线 laser scribe
    利用激光的能量将连续的膜层切割出精细的沟槽以将膜层分割成独立的窄条，形成单个电池之间的串联连接结构的加工工艺。 2.0.3 化学气相沉积 chemical vapor deposition（CVD）     通过一种或数种物质的气体，以某种方式激活后，在衬底表面发生化学反应，并淀积出所需固体薄膜的生长技术。 2.0.4 物理气相沉积 physical vapor deposition（PVD）     在真空条件下，用物理的方法使材料沉积在衬底表面上的薄膜制备技术。 2.0.5 PVB膜 polyvinyl butyral film
    由聚乙烯醇缩丁醛树脂经成型制成的一种高分子薄膜材料，用于薄膜太阳电池基板和盖板之间的粘合材料。 2.0.6 EVA膜 ethylene-vinyl acetate copolymer film
    由乙烯-醋酸乙烯酯共聚物经成型制成的一种高分子薄膜材料，用于薄膜太电池基板和盖板之间的粘合材料。 2.0.7 微振动控制 micro-vibration control
    为满足精密设备的正常使用要求，对设备生产环境中振幅微小、振动能量主要集中在低频段的振动采取的一系列技术措施。

3基本规定

3.0.1 薄膜太阳能电池工厂设计应合理利用资源，保护环境，并应防止在生产建设活动中产生的废气、废水、废渣、粉尘以及噪声、振动、电磁波辐射对环境的污染和危害。 3.0.2 薄膜太阳能电池工厂设计应符合下列规定：     1 根据生产工艺的特点采用新技术、新设备、新材料；     2 满足设备安装、调试检修、安全生产、维护管理的要求；     3 采取措施满足消防安全的要求；     4 采取节约能源措施；     5 满足生产所需要的环境要求；     6 提高信息化运行、维护和管理能力。 3.0.3 薄膜太阳能电池工厂的设计能力应符合经济规模的要求。

4工艺

4.1 一般规定

4.1.1 薄膜太阳能电池工厂的工艺设计应符合下列规定：     1 确保生产效率和产品质量；     2 确保生产人员的劳动安全，减轻劳动强度；     3 确保生产线物流顺畅；     4 具有灵活性和适应性；     5 有利于降低工程造价和运行费用。 4.1.2 薄膜太阳能电池工厂的工艺设计参数应根据生产工艺的特点确定，并应符合下列规定：     1 生产环境、动力品质参数应满足生产工艺的要求；     2 原辅材料、成品储运设施应满足生产工艺的要求；     3 生产空间、面积、动力需求应满足产品生产大纲的要求；     4 宜预留生产线产能提升、升级改造所需的空间、面积、动力需求。 4.1.3 与生产工艺直接相关的生产部门宜采用连续运转的生产组织方式。 条文说明 4.1.1、4.1.2 薄膜太阳能电池工厂通常投资较大、建设周期较长，且该产品市场和工艺技术发展多变，常常需要对生产能力、产品品种和工艺设备及布置进行调整，因此在工艺设计中采取一些预留条件是必要的，通常的措施包括预留必要的面积（含仓储）、动力、设备搬入通道（入口）和自动化搬运设备接口等，并采取较灵活的布置型式和设备安装方式等。     薄膜太阳能电池是以硅基、铜铟硒化物、碲化镉等半导体薄膜作为光电转换材料的太阳能电池。不同的材料淀积成薄膜的方式有很多种，使用的生产设备、环境要求、动力需求以及动力品质有所不同，因此，需要工艺专业根据工厂生产工艺的特点和具体要求，确定工程设计参数，这也是工厂设计的前提条件。

4.2 基本工序

4.2.1 薄膜太阳能电池工厂的生产加工工序可按附录A所列工艺流程确定。 4.2.2 薄膜太阳能电池工厂应配置辅助生产设施。 4.2.3 以下辅助生产工序可采用外部协作方式实现：     1 生产设备的大修，仪器仪表的校验；     2 生产工艺过程需使用的工具、夹具、模具的制作和修理；     3 原辅材料及成品的厂外运输；     4 洁净服的清洗；     5 废液、废玻璃和其他固体废弃物的回收处理。 条文说明 4.2.1 附录A是根据薄膜太阳能电池生产典型的产品类型和技术路线提出的，其中内容基本反映了目前薄膜太阳能电池生产的主要流程和工序，可以作为初步确定生产环境要求和动力需求的基础。该流程中未包括批量生产所必需的检验和测量工序，以及针对特定产品结构所需的特定加工工序（如CdTe沉积工序后边通常有热处理工序）等。     另外，即使是同一类太阳能电池也常存在不同的技术路线。如铜钢镓硒太阳能电池常见的真空工艺方案就包括共蒸镀（一步法）、溅射金属预制层再硒化、硫化（两步法），而非真空工艺也有电镀或合成技术（纳米技术）、印刷涂布技术等，而且随着薄膜电池技术的不断发展，这些工艺路线也在不断地发展完善。因此，在项目设计中工艺设计人员需以附录A为基础，仔细了解具体项目的产品和工艺路线，制定出适合项目的工艺流程。     需要注意的是，砷化镓薄膜太阳能电池面积较小，不需要进行大尺寸背板的层压和装框等工序，附录A图A（d）中所示的后段工序流程不适用于砷化镓薄膜太阳能电池。 4.2.2 薄膜太阳能电池工厂生产需要用到较多的动力和相关的配套设施，除了变配电、空调机房、冷却循环水站、废水处理站、大宗气站、特气站、冷冻站等动力站房之外，其他常见的技术服务部门还包括车间办公、休息、更衣、参观、原辅材料暂存、检测、质量、检修、消防值班等。 '>《薄膜太阳能电池工厂设计标准》GB 51370-2019