太陽能光伏發(fā)電可以說是人類新能源利用領(lǐng)域的重要一極。利用太陽能解決全球面臨的能源危機(jī)和可持續(xù)發(fā)展問題已經(jīng)成為切實(shí)可行的途徑。在中國大力承諾碳達(dá)峰、碳中和的大勢之下，光伏市場更是迎來了可觀的前景。
作為光伏晶硅電池生產(chǎn)的關(guān)鍵設(shè)備，具有薄膜沉積工藝低溫化(<450℃)優(yōu)勢的PECVD(等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積法)已成為決勝光伏電池生產(chǎn)的重中之重，這一工藝設(shè)備可以直接幫助光伏電池生產(chǎn)商節(jié)省能源、降低成本、提高產(chǎn)能，以及減少高溫導(dǎo)致的硅片中少子壽命衰減。
如此重要的先進(jìn)設(shè)備和工廠，又怎能離開自動(dòng)化的創(chuàng)新力量?
從設(shè)備到工廠，挑戰(zhàn)無處不在
在光伏電池生產(chǎn)線中，無論是管式還是板式PECVD，普遍都用來生成用于減反射和對(duì)硅片起到鈍化作用的氮化硅薄膜，其膜厚和折射率都需要相當(dāng)高的精確度，因此生長薄膜的均勻性、致密性和設(shè)備產(chǎn)能等指標(biāo)，均是衡量PECVD設(shè)備水平的關(guān)鍵。
其中，產(chǎn)能及薄膜均勻性更優(yōu)的板式PECVD設(shè)備應(yīng)用較多，該設(shè)備主要由多個(gè)真空腔體組成，需要在真空環(huán)境和一定的溫度下對(duì)光伏電池片進(jìn)行均勻鍍膜，如何滿足其設(shè)備自動(dòng)化通信要求是一項(xiàng)挑戰(zhàn)。
事實(shí)上，自動(dòng)化設(shè)備貫穿整個(gè)光伏電池片生產(chǎn)線，主要作用是銜接各個(gè)主設(shè)備進(jìn)行電池片的檢測(稱重，尺寸，隱裂，碎片，翹片等)，輸送，堆疊等工序。這些設(shè)備往往都具有自動(dòng)化程度高、產(chǎn)量大、穩(wěn)定性高等特點(diǎn)。
那么，是時(shí)候?yàn)楣夥姵厣a(chǎn)打造一套穩(wěn)定、精確、高效和經(jīng)濟(jì)性的數(shù)字化通信和自動(dòng)化識(shí)別解決方案了。
見證自動(dòng)化力量
作為底層數(shù)字通信技術(shù)的主流——IO-LINK在光伏領(lǐng)域的應(yīng)用可謂“正當(dāng)其時(shí)”。從板式PECVD設(shè)備到更廣泛的光伏自動(dòng)化設(shè)備，巴魯夫提供的IO-LINK解決方案為傳感器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)和控制器之間搭建了一整套“高速”數(shù)據(jù)通路，帶來一系列顯著優(yōu)勢。
具體來看，例如——
通過巴魯夫BNI00AJ 8路AI模塊可以同時(shí)兼容電壓/模擬，電流/模擬，溫度，現(xiàn)場級(jí)的安裝方式可以減少模擬量的布線成本，也避免了長距離布線的信號(hào)衰減和易受干擾的風(fēng)險(xiǎn)；
以巴魯夫BNI008A為代表的SmartLight智能塔燈具有多種工作模式(分段模式、走馬燈模式、Level模式)，使設(shè)備狀態(tài)的可視化更加豐富，提高了人機(jī)交互的效率；
以巴魯夫BNI0077為代表的支持EtherCAT通訊方式的IO-LINK主站模塊，符合光伏行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)IO-LINK兼顧對(duì)設(shè)備數(shù)字化的需求，也可應(yīng)用于PVD、ALD、RPD等其他光伏主設(shè)備；
以巴魯夫BNI00AW為代表的分布式IO方案，可以提高整線的裝配效率，IO模塊的可視化也有助于設(shè)備使用過程中的IO狀態(tài)查看和維護(hù)，可二級(jí)擴(kuò)展的IO模塊也提高了整體IO系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性。
由于光伏電池片工廠具有很高的自動(dòng)化程度，從原料硅片到成品電池片，根據(jù)工藝不同需要經(jīng)過濕法、干法各個(gè)工藝主設(shè)備。由于工藝的差別需要通過不同的載具包括金屬料盒、干/濕花籃、分選料盒等轉(zhuǎn)運(yùn)電池片，物料信息的技術(shù)和追溯就顯得尤為重要，還需要考慮到裝有電池片的不同載具具有不同的材質(zhì)、經(jīng)過的工藝環(huán)境也不同，RFID自動(dòng)識(shí)別方案就具有非常明顯的應(yīng)用優(yōu)勢。
相對(duì)來說，在自動(dòng)識(shí)別技術(shù)上，巴魯夫的帶集成式處理單元的IO-LINK高頻RFID讀/寫頭，可以與其他IO-LINK設(shè)備使用同一IO-LINK主站而無需額外的RFID處理器，同時(shí)具有M30，M18，扁平式緊湊型RFID讀頭，滿足各種安裝方式和空間要求，豐富的RFID標(biāo)簽種類滿足各種材質(zhì)的載具安裝和應(yīng)用環(huán)境，等等。
不難看到，自動(dòng)化技術(shù)開啟了光伏電池工藝設(shè)備創(chuàng)新突破的大門，那么，不妨一起來了解一下巴魯夫的典型自動(dòng)化解決方案是如何助力這一領(lǐng)域蓬勃發(fā)展、追隨光明的吧。
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