工控網首頁
>

應用設計

>

RFID賦能光伏電池片制造智能化躍遷

RFID賦能光伏電池片制造智能化躍遷

2025/9/17 14:12:32

一、應用背景

在全球能源結構向清潔化、低碳化轉型的大趨勢下,光伏利用半導體材料的光伏效應,將太陽光輻射能直接轉換為電能的新型發電形式,已成為應對全球能源危機的重要解決方案。隨著光伏市場需求持續擴張,行業對產業鏈各環節的生產效率、產品質量及技術創新提出更高要求,其中中游的電池和組件環節作為光伏產品核心性能的關鍵載體,其制造工藝與設備配置直接決定光伏電池的光電轉換效率,成為行業關注的核心焦點。

image.png 

二、行業痛點

盡管光伏行業發展迅速,但在核心的電池和組件生產環節,仍面臨諸多制約產業升級的痛點,主要集中在生產效率、工藝穩定性及質量追溯三大維度;

工藝復雜性與效率瓶頸:以主流的 PERC 電池為例,其生產需歷經制絨、擴散、刻蝕、鍍減反射膜(PECVD)、絲網印刷、燒結、測試分選 7 大核心工序,每個環節均涉及精細的參數控制(如制絨需區分單晶與多晶的酸堿性處理、擴散需精準控制 POCl?分解溫度)。工序間銜接依賴人工調整或傳統機械傳輸,易因參數偏差導致生產中斷,難以適配多品種電池(如 PERC、TOPCon、HJT)的柔性生產需求,制約整體產能釋放。

設備協同與穩定性不足:電池生產各環節依賴不同類型的專業設備,但不同設備間的數據交互缺乏統一標準,易出現設備兼容性問題。同時,部分設備在惡劣生產環境(如 PECVD 環節的高溫真空環境、刻蝕環節的酸堿腐蝕環境)下,易出現精度下降、故障頻發等問題,導致產品良率波動,增加企業維護成本。

質量追溯體系薄弱:傳統生產模式下,電池片的工藝參數(如鍍減反射膜的 SixNy 薄膜厚度、燒結的紅外加熱溫度)、測試數據(如光電轉換效率、短路電流)多通過人工記錄或分散系統存儲,數據關聯性差。一旦出現產品質量問題,難以快速定位問題工序及根源,無法構建從硅片到成品電池的全生命周期質量檔案,不符合下游電站對組件可靠性的嚴格要求。

image.png 

三、應用方案

針對光伏電池生產環節的痛點,晨控智能在識別技術領域的成熟經驗,提出以 “RFID 讀寫器 + 電子標簽” 為核心的智能識別解決方案,搭配標準化工藝與設備協同優化,全面提升生產效率與質量管控能力:

RFID 讀寫器與載具標簽的部署,破解環境與識別難題,在光伏電池生產中的核心載具上安裝晨控智能定制的工業級 RFID 標簽,該標簽采用耐高溫、抗腐蝕的特殊材質,能穩定耐受制絨環節的酸堿浸泡、燒結環節的高溫烘烤及 PECVD 環節的真空環境,避免傳統條碼因環境惡劣導致的污損、失效問題,且可重復使用,大幅降低人工更換與維護成本。

在電池生產的關鍵工位,如制絨槽出口、擴散爐進出料口、測試分選機入口等,安裝晨控智能 RFID 讀寫器,RFID 標簽可存儲電池片全生命周期關鍵信息,包括硅片批次號、適配電池型號、各工序工藝參數(如制絨時間、擴散溫度、PECVD 氣體配比)、設備操作編號、加工時間等。當載具流經各工位時,RFID 讀寫器會自動讀取標簽基礎信息,并將當前工序的工藝數據、檢測結果實時寫入標簽,形成動態更新的 “電子檔案”。

此外,可通過 MES整合 RFID 讀寫器采集的所有數據,為每片電池片生成唯一的 “追溯碼”。下游客戶、質量部門可通過追溯碼,在系統中快速查詢電池片從硅片上線到成品出庫的完整生產流程,若發現光電轉換效率不達標,可直接定位至燒結環節的溫度參數異?;驕y試環節的設備偏差,實現 “問題可查、根源可溯、責任可追”,滿足行業對質量追溯的嚴格要求。

image.png 

三、應用產品

為滿足需求,晨控智能提供了CK-FR03系列 RFID 產品,該系列產品具備以下特點:

(1)高度集成化設計:集天線、放大器、控制器于一體,采用先進的集成芯片技術,實現了設備的小型化與高性能。這種高度集成的設計不僅減少了設備的體積和重量,方便安裝在空間有限的生產設備上,還降低了設備間的連接復雜度,提高了系統的穩定性和可靠性。

(2)便捷安裝與靈活部署:產品體積小巧,結構緊湊,安裝方式靈活多樣,適配拖鏈線狹窄空間安裝,減少線纜排布復雜度。

(3)標準通訊協議與接口:

遵循標準的工業 ProfiNet、EtherNet/IP、EtherCAT等工業通信協議,支持以太網接口。這種標準化的設計使得 RFID 系統能夠與多種品牌PLC通訊無縫對接,實現數據的實時傳輸與共享,為生產調度和質量管控提供及時的數據支持。

(4)高防護等級:

防護等級達到 IP67,具備卓越的防水、防塵、防油污性能。

(5)高速讀?。?/p>

工作頻匹配產線的高速生產節拍率。

 

審核編輯(
王靜
)
投訴建議

提交

查看更多評論
其他資訊

查看更多

RFID推動汽車底盤零部件生產系統

晨控CK-GW04S與匯川H5UPLC配置EtherCAT通訊連接

RFID技術在半導體電子貨架上的應用方案

晨控CK-GW08S-PN與西門子PLC配置Profinet通訊連接

RFID 賦能噴涂線全生命周期識別應用